I nyheter som kommer att förvåna exakt ingen som någonsin försökt organisera en blandad påse med vad som helst, verkade det tidiga solsystemet titta på sina två tillgängliga byggmaterial och säga: "Ja, vi tar de varma stenarna, tack." Ny forskning ledd av Yale University har funnit de första geokemiska bevisen för att kondruler – millimeterstora bitar av sten bildade vid höga temperaturer – redan föredrogs och inkorporerades i fasta kroppar under solsystemets första miljon år. Det andra alternativet, matrix, ett kallt, finkornigt stoft rikt på vattenis och organiskt material, lämnades till stor del på hyllan.

Fram till nu hade forskare bara kunnat dokumentera denna typ av sortering i objekt som bildades 2 till 4 miljoner år efter att solsystemet började. Studien publicerades den 18 september i Nature Astronomy, förmodligen efter en långdragen peer review under vilken universum vägrade kommentera.

"Vårt arbete visar att denna sammansättningsprocess var anmärkningsvärt selektiv från allra första början", säger Damanveer Grewal, biträdande professor i geovetenskap och planetvetenskap vid Yales fakultet för konst och vetenskaper, och studiens försteförfattare. "De tidigaste kropparna i det yttre solsystemet byggdes av 83% till 92% kondruler, med väldigt lite av det isiga, flyktiga stoftet som dominerar senare bildade objekt." Så om man håller räkningen, det är ungefär fyra delar varm sten till en del kallt stoft – ett förhållande som skulle få vilken entreprenör som helst att gråta.

Kondruler är små steniga sfärer som finns inuti kondriter, vilka är bland de mest primitiva meteoriter som bevarats i geologiska samlingar. Dessa små strukturer erbjuder forskare en direkt fysisk koppling till solsystemets tidigaste stadier. "Du kan hålla dem i handen och veta att de började som en del av en process som startade för miljarder år sedan", säger Grewal. "Det är en tidsskala som är svår att greppa." Ja, det är ungefär samma tid det tar att få ett rakt svar från ett kabelbolag.

Forskare har länge vetat att karbonatiska kondriter – primitiva, steniga meteoriter som innehåller organiska föreningar och vatten bland sina silikatmineraler – från det yttre solsystemet visar ett mönster relaterat till ålder. Äldre exemplar tenderar att innehålla en större andel kondruler och mindre matrix, medan yngre innehåller mer av det kalla, flyktiga materialet. Det mönstret antydde att regionerna där de första fasta objekten, kända som planetesimaler, bildades redan föredrog värmebildade kondruler samtidigt som de uteslöt mycket av det isiga stoftet. Med andra ord, solsystemet spelade favoriter innan det ens hade planeter att spela favoriter med.

Att bekräfta vad som hände under solsystemets första miljon år har varit svårt eftersom inga bevarade odifferentierade kroppar från den perioden finns kvar. Forskare saknade därför ett direkt sätt att bestämma den ursprungliga balansen mellan kondruler och matrix i dessa tidigaste objekt. Det är som att försöka rekonstruera ett recept från en kaka som redan ätits, smälts och förvandlats till något helt annat.

Grewal och hans kollegor angrep problemet genom att undersöka kemiska ledtrådar bevarade i järnmeteoriter från det yttre solsystemet. Moderatorerna som representeras av dessa meteoriter innehöll så mycket radioaktivt aluminium-26 att de så småningom smälte helt. Den processen raderade de fysiska strukturer som kunde ha avslöjat vad dessa kroppar ursprungligen innehöll. Men deras kemi bevarade fortfarande användbar information – för även efter att en planetesimal smälter bort, kvarstår dess kemiska spöken.

Forskarna identifierade två oberoende kemiska spårämnen associerade med matrix. En var svavel, som är högt koncentrerat i matrix. Den andra var järnets oxidationstillstånd, vilket kan indikera hur mycket vattenis och oxiderat stoft som hade inkorporerats i den ursprungliga kroppen.

Med hjälp av dessa två spårämnen rekonstruerade teamet sammansättningarna av de uråldriga moderkropparna.