Un groupe international de scientifiques a découvert que Jupiter est la plus ancienne planète de notre système solaire.

En observant les isotopes du tungstène et du molybdène sur les météorites de fer, l'équipe, composé de scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory et de l'Institut für Planetologie de l'Université de Münsterin en Allemagne, ont découvert que les météorites sont constituées de deux réservoirs nébulaires génétiquement distincts qui coexistaient mais restaient séparés entre 1 million et 3-4 millions d'années après la formation du système solaire.

"Le mécanisme le plus plausible pour cette séparation efficace est la formation de Jupiter, ouvrir un espace dans le disque (un plan de gaz et de poussières d'étoiles) et empêcher l'échange de matière entre les deux réservoirs, " a déclaré Thomas Kruijer, auteur principal de l'article paru dans le numéro en ligne du 12 juin de, Actes de l'Académie nationale des sciences . Anciennement à l'Université de Münster, Kruijer, est maintenant à LLNL. « Jupiter est la plus ancienne planète du système solaire, et son noyau solide s'est formé bien avant que le gaz de la nébuleuse solaire ne se dissipe, cohérent avec le modèle d'accrétion du noyau pour la formation des planètes géantes."

Jupiter est la planète la plus massive du système solaire et sa présence a eu un effet immense sur la dynamique du disque d'accrétion solaire. Connaître l'âge de Jupiter est essentiel pour comprendre comment le système solaire a évolué vers son architecture actuelle. Bien que les modèles prédisent que Jupiter s'est formé relativement tôt, jusqu'à maintenant, sa formation n'a jamais été datée.

"Nous n'avons aucun échantillon de Jupiter (contrairement à d'autres corps comme la Terre, Mars, la lune et les astéroïdes), " a déclaré Kruijer. " Dans notre étude, nous utilisons les signatures isotopiques des météorites (qui sont dérivées des astéroïdes) pour déduire l'âge de Jupiter."

L'équipe a montré à travers des analyses isotopiques de météorites que le noyau solide de Jupiter s'est formé en seulement 1 million d'années environ après le début de l'histoire du système solaire, ce qui en fait la plus ancienne planète. Par sa formation rapide, Jupiter a agi comme une barrière efficace contre le transport vers l'intérieur du matériau à travers le disque, expliquant potentiellement pourquoi notre système solaire manque de super-Terre (une planète extrasolaire avec une masse supérieure à celle de la Terre).

L'équipe a découvert que le noyau de Jupiter avait atteint environ 20 masses terrestres en 1 million d'années, suivi d'une croissance plus prolongée jusqu'à 50 masses terrestres jusqu'à au moins 3 à 4 millions d'années après la formation du système solaire.

Les théories antérieures proposaient que les planètes géantes gazeuses telles que Jupiter et Saturne impliquaient la croissance de gros noyaux solides d'environ 10 à 20 masses terrestres, suivi de l'accumulation de gaz sur ces noyaux. La conclusion était donc que les noyaux des géantes gazeuses devaient s'être formés avant la dissipation de la nébuleuse solaire - le disque circumstellaire gazeux entourant le jeune soleil - qui s'est probablement produite entre 1 million d'années et 10 millions d'années après la formation du système solaire.

Dans le travail, l'équipe a confirmé les théories antérieures, mais nous sommes en mesure de dater Jupiter avec beaucoup plus de précision en moins d'un million d'années en utilisant les signatures isotopiques des météorites.

Bien que cette accrétion rapide des noyaux ait été modélisée, il n'avait pas été possible de dater leur formation.

"Nos mesures montrent que la croissance de Jupiter peut être datée en utilisant le patrimoine génétique distinct et les temps de formation des météorites, " a déclaré Kruijer.

La plupart des météorites proviennent de petits corps situés dans la ceinture principale d'astéroïdes entre Mars et Jupiter. À l'origine, ces corps se sont probablement formés à une gamme beaucoup plus large de distances héliocentriques, comme suggéré par les compositions chimiques et isotopiques distinctes des météorites et par des modèles dynamiques indiquant que l'influence gravitationnelle des géantes gazeuses a conduit à la dispersion de petits corps dans la ceinture d'astéroïdes.