Nampaknya mustahil untuk menentukan bagaimana Sistem Suria terbentuk, memandangkan ia berlaku kira-kira 4.5 bilion tahun yang lalu. Nasib baik, banyak puing-puing yang tersisa dari proses pembentukan masih ada hari ini untuk dikaji, mengelilingi Sistem Suria kita dalam bentuk batu dan serpihan yang kadang-kadang menuju ke Bumi.
Antara serpihan serpihan yang paling berguna adalah jenis meteorit yang tertua dan paling sedikit diubah, yang dikenali sebagai chondrit. Mereka dibina kebanyakannya dari butiran batu kecil, yang disebut chondrules, yang berdiameter hampir satu milimeter.
Dan sekarang, para saintis diberi petunjuk penting tentang bagaimana Sistem Suria awal berkembang, berkat penyelidikan baru berdasarkan pengukuran makmal paling tepat yang pernah dibuat dari medan magnet yang terperangkap di dalam butiran kecil ini.
Untuk memecahkannya, meteorit chondrite adalah kepingan asteroid - dipecah oleh perlanggaran - yang masih relatif tidak diubah sejak terbentuk semasa kelahiran Sistem Suria. Chondrules yang terdapat di dalamnya terbentuk ketika tompok nebula suria - awan debu yang mengelilingi matahari muda - dipanaskan di atas titik lebur batu selama berjam-jam atau bahkan berhari-hari.
Debu yang terperangkap dalam "peristiwa lebur" ini dicairkan menjadi titisan batuan cair, yang kemudian disejukkan dan dikristal menjadi chondrules. Ketika chondrules disejukkan, mineral yang mengandungi besi di dalamnya menjadi magnet oleh medan magnet tempatan di awan gas. Medan magnet ini dipelihara dalam chondrules hingga ke hari ini.
Biji-bijian chondrule yang medan magnetnya dipetakan dalam kajian baru berasal dari sebuah meteorit bernama Semarkona - dinamai sempena kota di India di mana ia jatuh pada tahun 1940.
Roger Fu dari MIT - bekerja di bawah Benjamin Weiss - adalah ketua pengarang kajian; dengan Steve Desch dari Sekolah Bumi dan Penerokaan Angkasa Universiti Negeri Arizona dilampirkan sebagai pengarang bersama.
Menurut kajian, yang diterbitkan minggu ini di Sains, ukuran yang mereka kumpulkan menunjukkan gelombang kejutan yang bergerak melalui awan gas berdebu di sekitar matahari yang baru lahir sebagai faktor utama pembentukan sistem suria.
"Pengukuran yang dibuat oleh Fu dan Weiss sangat mengagumkan dan belum pernah terjadi sebelumnya," kata Steve Desch. "Bukan hanya mereka mengukur medan magnet kecil beribu-ribu kali lebih lemah daripada yang dirasakan kompas, mereka juga telah memetakan variasi medan magnet yang direkam oleh meteorit, milimeter dengan milimeter."
Para saintis memfokuskan secara khusus pada medan magnet tertanam yang ditangkap oleh biji-bijian olivin "berdebu" yang mengandungi banyak mineral yang mengandungi besi. Ini mempunyai medan magnet sekitar 54 mikrotesla, mirip dengan medan magnet di permukaan Bumi (yang berkisar antara 25 hingga 65 mikrotesla).
Secara kebetulan, banyak ukuran meteorit sebelumnya juga menunjukkan kekuatan medan yang serupa. Tetapi sekarang difahami bahawa pengukuran tersebut mengesan mineral magnetik yang tercemar oleh medan magnet Bumi sendiri, atau bahkan dari magnet tangan yang digunakan oleh pengumpul meteorit.
"Eksperimen baru," kata Desch, "mineral magnetik probe dalam kondro tidak pernah diukur sebelumnya. Mereka juga menunjukkan bahawa setiap chondrule dimagnetkan seperti magnet bar kecil, tetapi dengan 'utara' menunjuk ke arah rawak. "
Ini menunjukkan, katanya, bahawa mereka menjadi magnet sebelum ini mereka dibina ke dalam meteorit, dan bukan ketika duduk di permukaan Bumi. Pemerhatian ini, digabungkan dengan kehadiran gelombang kejutan semasa pembentukan suria awal, melukis gambaran menarik mengenai sejarah awal Sistem Suria kita.
"Pemodelan saya untuk acara pemanasan menunjukkan bahawa gelombang kejutan yang melewati nebula suria inilah yang melelehkan kebanyakan chondrules," jelas Desch. Bergantung pada kekuatan dan ukuran gelombang kejutan, medan magnet latar dapat diperkuat hingga 30 kali. "Mengingat kekuatan medan magnet yang diukur sekitar 54 mikrotesla," tambahnya, "ini menunjukkan medan latar di nebula mungkin berada dalam kisaran 5 hingga 50 mikrotesla."
Terdapat idea lain untuk bagaimana chondrules terbentuk, ada yang melibatkan suar magnet di atas nebula suria, atau melalui medan magnet matahari. Tetapi mekanisme tersebut memerlukan medan magnet yang lebih kuat daripada yang telah diukur dalam sampel Semarkona.
Ini memperkuat idea bahawa kejutan melelehkan chondrules di nebula suria di sekitar lokasi tali pinggang asteroid hari ini, yang terletak sekitar dua hingga empat kali lebih jauh dari matahari daripada orbit Bumi.
Desch berkata, "Ini adalah pengukuran medan magnet pertama yang benar-benar tepat dan boleh dipercayai dari gas dari mana planet kita terbentuk."
