何かを混ぜ合わせた袋を整理しようとしたことがある人なら誰も驚かないだろうが、初期の太陽系は利用可能な2つの建材を見て、「ああ、熱い岩石をもらうよ、どうも」と言ったらしい。イェール大学が主導した新研究により、コンドリュール（高温で形成されたミリメートルサイズの岩石片）が太陽系の最初の100万年の間にすでに固体天体へ優先的に取り込まれていたという、初の地球化学的証拠が発見された。もう一つの選択肢であるマトリックス（水氷と有機物質に富む冷たい細粒ダスト）は、ほとんど棚に置き去りにされていた。

これまで科学者たちは、太陽系が始まってから200万〜400万年後に形成された天体でしか、この種の選別を記録できなかった。この研究は9月18日にNature Astronomyに掲載された。おそらく、宇宙がコメントを拒否した長い査読を経てのことだろう。

「私たちの研究は、この集積プロセスがごく初期から驚くほど選択的だったことを示しています」と、イェール大学芸術科学部の地球惑星科学助教授で、この研究の筆頭著者であるダマンヴィア・グレワルは述べた。「外側太陽系の最も初期の天体は83%から92%がコンドリュールで構成され、後に形成される天体を支配する氷質で揮発性に富むダストはごくわずかでした。」つまり、得点を数えるなら、熱い岩石4に対して冷たいダスト1といった比率であり、どんな請負業者も泣き出すような割合だ。

コンドリュールは、地質コレクションに保存されている最も原始的な隕石の一つであるコンドライトの中に見られる小さな岩石球である。これらの微細な構造は、科学者に太陽系の最初期段階への直接的な物理的つながりを提供する。「それらを手に取れば、何十億年も前に始まったプロセスの一部として始まったことがわかります」とグレワルは言う。「頭で理解するのが難しい時間スケールです。」実際、ケーブル会社からまともな回答を得るのにかかる時間とほぼ同じだ。

科学者たちは長い間、外側太陽系からの炭素質コンドライト（ケイ酸塩鉱物の中に有機化合物と水を含む原始的な石質隕石）が年齢に関連するパターンを示すことを知っていた。古いものほどコンドリュールの割合が多くマトリックスが少なく、若いものほど冷たい揮発性に富む物質を多く含む傾向がある。このパターンは、最初の固体天体（微惑星として知られる）が形成されていた領域が、すでに熱で形成されたコンドリュールを好み、氷質ダストの多くを排除していたことを示唆していた。言い換えれば、太陽系はひいきする惑星すら持つ前に、すでにひいきをしていたのだ。

太陽系の最初の100万年に何が起こったかを確認するのは困難だった。その期間の保存された未分化天体が残っていないからだ。したがって科学者たちは、それら最初期の天体におけるコンドリュールとマトリックスの元のバランスを直接決定する方法を欠いていた。それは、すでに食べられ、消化され、まったく別のものに変わってしまったケーキからレシピを再現しようとするようなものだ。

グレワルと同僚たちは、外側太陽系からの鉄隕石に保存された化学的手がかりを調べることでこの問題に取り組んだ。これらの隕石が表す母天体は、放射性アルミニウム26を非常に多く含んでいたため、最終的に完全に溶けた。その過程で、それらの天体が元々何を含んでいたかを明らかにし得る物理構造は消去された。しかし、その化学組成は依然として有用な情報を保存していた。微惑星が完全に溶けて消えても、その化学的な亡霊は残るからだ。

研究者たちは、マトリックスに関連する2つの独立した化学トレーサーを特定した。一つは硫黄で、マトリックスに高度に濃縮されている。もう一つは鉄の酸化状態で、元の天体にどれだけの水氷と酸化されたダストが取り込まれたかを示すことができる。

これらの2つのトレーサーを用いて、チームは古代の母天体の組成を再構築した。