Alors que le système solaire se développait, les planètes géantes (Jupiter et Saturne) se sont formées très tôt, et à mesure qu'ils grandissaient, ils ont migré à la fois plus près et plus loin du soleil pour rester sur des orbites gravitationnellement stables.

L'effet gravitationnel de ces objets massifs a provoqué un immense remaniement d'autres corps planétaires qui se formaient à l'époque, ce qui signifie que les emplacements actuels de nombreux corps planétaires dans notre système solaire ne sont pas là où ils se sont formés à l'origine.

Les scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ont entrepris de reconstruire ces emplacements de formation originaux en étudiant les compositions isotopiques de différents groupes de météorites qui dérivent tous de la ceinture d'astéroïdes (entre Mars et Jupiter). La ceinture d'astéroïdes est la source de presque toutes les météorites de la Terre, mais le matériau qui compose la ceinture d'astéroïdes s'est formé à partir du balayage de matériaux dans tout le système solaire. La recherche apparaît dans Lettres des sciences de la Terre et des planètes .

"La réorganisation importante du système solaire primitif due à la migration des planètes géantes a entravé notre compréhension de l'endroit où les corps planétaires se sont formés, " a déclaré Jan Render, Postdoc LLNL et auteur principal de l'article. "Et en regardant la composition des météorites de la ceinture d'astéroïdes, nous avons pu déterminer que leurs corps parents devaient s'être accumulés à partir de matériaux provenant d'emplacements très différents dans le système solaire primitif."

Même si la ceinture d'astéroïdes n'est qu'une bande relativement étroite du système solaire, il contient une collection impressionnante de matériaux divers. Par exemple, plusieurs familles d'astéroïdes distinctes sur le plan spectroscopique ont été identifiées dans la ceinture principale, indiquant des compositions chimiques très différentes. En outre, les météorites sont connues pour dériver d'environ 100 corps parents distincts dans la ceinture, avec diverses signatures chimiques et isotopiques.

Le traçage du matériau source des corps planétaires nécessite des signatures établies lors de l'accrétion des corps planétaires. Les anomalies isotopiques d'origine nucléosynthétique représentent des outils puissants car ces signatures empreintes du matériau de construction réel à partir duquel ces corps planétaires se sont accumulés.

« Si nous voulons savoir à quoi ressemblait le système solaire à sa création, nous avons besoin d'un outil pour reconstruire cette structure primordiale, " a déclaré Greg Brennecka, cosmochimiste du LLNL, co-auteur de l'article. "Nous avons trouvé un moyen d'utiliser les signatures isotopiques dans les météorites pour reconstruire à quoi ressemblait le système solaire lorsqu'il s'est formé."

L'équipe a prélevé des échantillons d'achondrites basaltiques (météorites pierreuses similaires aux basaltes terrestres) pour mesurer leurs signatures isotopiques nucléosynthétiques dans les éléments néodyme (Nd) et zirconium (Zr). Leurs travaux ont montré que ces éléments sont caractérisés par des déficits relatifs en isotopes hébergés par un certain type de matériau présolaire. Ces données sont bien corrélées avec les signatures nucléosynthétiques observées dans d'autres éléments, démontrant que ce matériau présolaire était distribué sous forme de gradient dans tout le système solaire primitif.

"En comparant ces signatures isotopiques avec d'autres proxys pour la reconstruction du système solaire, cela relie l'emplacement de formation d'origine des corps planétaires à leurs positions actuelles, " A déclaré Render. " Ces mesures nous aident à créer une reconstruction du système solaire primordial en " cosmolocalisant " les orbites d'accrétion des corps parents météoritiques. "