In nieuws dat absoluut niemand zal verbazen die ooit heeft geprobeerd een gemengd zakje van wat dan ook te organiseren, keek het vroege Zonnestelsel blijkbaar naar zijn twee beschikbare bouwmaterialen en zei: "Ja, we nemen de hete stenen, bedankt." Nieuw onderzoek onder leiding van de Yale Universiteit heeft het eerste geochemische bewijs gevonden dat chondrulen - millimetergrote stukjes gesteente gevormd bij hoge temperaturen - al tijdens het eerste miljoen jaar van het Zonnestelsel bij voorkeur werden ingebouwd in vaste lichamen. De andere optie, matrix, een koud, fijnkorrelig stof rijk aan waterijs en organisch materiaal, bleef grotendeels in de kast liggen.

Tot nu toe konden wetenschappers dit soort sortering alleen documenteren in objecten die 2 tot 4 miljoen jaar na het ontstaan van het Zonnestelsel werden gevormd. De studie werd op 18 september gepubliceerd in Nature Astronomy, vermoedelijk na een langdurige peer review waarin het universum weigerde commentaar te geven.

"Ons werk toont aan dat dit assemblageproces vanaf het allereerste begin opmerkelijk selectief was," zei Damanveer Grewal, universitair docent aard- en planetaire wetenschappen aan de Faculteit der Kunsten en Wetenschappen van Yale, en eerste auteur van de studie. "De vroegste lichamen in het buitenste Zonnestelsel waren opgebouwd uit 83% tot 92% chondrulen, met heel weinig van het ijzige, vluchtige-rijke stof dat later gevormde objecten domineert." Dus als je de score bijhoudt, is dat ongeveer vier delen hete steen op één deel koud stof - een verhouding waar elke aannemer van zou huilen.

Chondrulen zijn kleine rotsachtige bolletjes die voorkomen in chondrieten, een van de meest primitieve meteorieten die in geologische collecties bewaard zijn gebleven. Deze kleine structuren bieden wetenschappers een directe fysieke verbinding met de vroegste stadia van het Zonnestelsel. "Je kunt ze in je hand houden en weten dat ze begonnen als onderdeel van een proces dat miljarden jaren geleden begon," zei Grewal. "Het is een tijdschaal die moeilijk te bevatten is." Inderdaad, het is ongeveer dezelfde hoeveelheid tijd die nodig is om een duidelijk antwoord van een kabelmaatschappij te krijgen.

Wetenschappers weten al lang dat carbonaceous chondrieten - primitieve, steenachtige meteorieten die organische verbindingen en water bevatten tussen hun silicaatmineralen - uit het buitenste Zonnestelsel een patroon vertonen dat verband houdt met leeftijd. Oudere exemplaren bevatten doorgaans een groter aandeel chondrulen en minder matrix, terwijl jongere meer van het koude, vluchtige-rijke materiaal bevatten. Dat patroon suggereerde dat de regio's waar de eerste vaste objecten, bekend als planetesimalen, zich vormden, al de voorkeur gaven aan door hitte gevormde chondrulen en veel van het ijzige stof uitsloten. Met andere woorden, het Zonnestelsel speelde al favorieten voordat het zelfs maar planeten had om favorieten mee te spelen.

Het bevestigen van wat er tijdens het eerste miljoen jaar van het Zonnestelsel gebeurde, is moeilijk geweest omdat er geen bewaard gebleven ongedifferentieerde lichamen uit die periode overblijven. Wetenschappers misten daarom een directe manier om de oorspronkelijke balans tussen chondrulen en matrix in die vroegste objecten te bepalen. Het is alsof je een recept probeert te reconstrueren uit een cake die al is opgegeten, verteerd en omgezet in iets heel anders.

Grewal en zijn collega's benaderden het probleem door chemische aanwijzingen te onderzoeken die bewaard zijn gebleven in ijzermeteorieten uit het buitenste Zonnestelsel. De moederlichamen die door deze meteorieten worden vertegenwoordigd, bevatten zoveel radioactief aluminium-26 dat ze uiteindelijk volledig smolten. Dat proces wist de fysieke structuren uit die hadden kunnen onthullen wat die lichamen oorspronkelijk bevatten. Hun chemie bewaarde echter nog steeds nuttige informatie - want zelfs nadat een planetesimaal in het niets is gesmolten, blijven zijn chemische geesten achter.

De onderzoekers identificeerden twee onafhankelijke chemische tracers die verband houden met matrix. De ene was zwavel, dat sterk geconcentreerd is in matrix. De andere was de oxidatietoestand van ijzer, die kan aangeven hoeveel waterijs en geoxideerd stof in het oorspronkelijke lichaam was opgenomen.

Met behulp van deze twee tracers reconstrueerde het team de samenstellingen van de oude moederlichamen.