Alter des Jupiters, abgeleitet aus der unterschiedlichen Genetik und den Entstehungszeiten von Meteoriten

Titel	Alter des Jupiters, abgeleitet aus der unterschiedlichen Genetik und den Entstehungszeiten von Meteoriten
Autoren	Thomas S. Kruijer, Christoph Burkhardt, Gerrit Budde, Thorsten Kleine
Zeitschrift	Proceedings of the National Academy of Sciences
Datum	06/12/2017
DOI	10.1073/pnas.1704461114
Einführung	Jupiter, der massereichste Planet des Sonnensystems, hat die Dynamik der Akkretionsscheibe des Sonnensystems entscheidend beeinflusst. Die Bestimmung des Alters von Jupiter ist daher von grundlegender Bedeutung für das Verständnis, wie sich das Sonnensystem in seiner heutigen Form entwickelt hat. Obwohl Modelle auf eine frühe Entstehung des Jupiters hindeuten, konnte sein genaues Alter bisher nicht bestimmt werden. Diese Forschungsarbeit zeigt anhand von Isotopenanalysen von Meteoriten, dass die Bildung des festen Kerns des Jupiters etwa 1 Million Jahre nach dem Beginn des Sonnensystems begann, womit er der älteste Planet ist. Die rasche Entwicklung des Jupiters diente als wirksame Barriere gegen den nach innen gerichteten Materialfluss durch die Scheibe und könnte das Fehlen von Supererden in unserem Sonnensystem erklären. Das Alter des Jupiters, des größten Planeten in unserem Sonnensystem, ist eine offene Frage geblieben. Die Bildung von Gasriesenplaneten beinhaltet wahrscheinlich das anfängliche Wachstum eines massiven festen Kerns, gefolgt von der Akkretion von Gas auf diesen Kern. Folglich müssen sich diese Gasriesenkerne vor der Auflösung des solaren Nebels gebildet haben, was wahrscheinlich innerhalb von weniger als 10 Millionen Jahren nach der Entstehung des Sonnensystems geschah. Während eine solche schnelle Kernakkretion erfolgreich simuliert wurde, war eine direkte Datierung ihrer Entstehung bisher nicht möglich. Mit Hilfe von Molybdän- und Wolfram-Isotopenmessungen an Eisenmeteoriten zeigen wir hier, dass die Meteoriten aus zwei genetisch unterschiedlichen Nebelreservoirs stammen. Diese Reservoirs existierten nebeneinander und behielten ihre räumliche Trennung zwischen etwa 1 Million Jahren und 3-4 Millionen Jahren nach der Entstehung des Sonnensystems bei. Der wahrscheinlichste Mechanismus für diese effektive Trennung ist die Entstehung des Jupiters, der eine Lücke in der Scheibe öffnete und den Materialaustausch zwischen den beiden Reservoiren behinderte. Unsere Ergebnisse deuten also darauf hin, dass der Jupiterkern innerhalb von weniger als 1 Million Jahren etwa 20 Erdmassen erreichte, gefolgt von einem längeren Wachstum auf etwa 50 Erdmassen bis mindestens 3-4 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems. Damit bestätigt sich, dass Jupiter der älteste Planet des Sonnensystems ist und sich sein fester Kern lange vor der Auflösung des Sonnennebels gebildet hat, was mit dem Kernakkretionsmodell für die Bildung von Riesenplaneten übereinstimmt.
Zitat	Thomas S. Kruijer, Christoph Burkhardt und Gerrit Budde et al. Age of Jupiter inferred from the distinct genetics and formation times of meteorites. Proc Natl Acad Sci USA. 2017. DOI: 10.1073/pnas.1704461114
Element	Molybdän (Mo)

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