Det kan tyckas helt men omöjligt att avgöra hur solsystemet bildades, med tanke på att det hände för ungefär 4,5 miljarder år sedan. Lyckligtvis är mycket av det skräp som återstod från formationsprocessen fortfarande tillgängligt idag för studier, kring vårt solsystem i form av stenar och skräp som ibland tar sig till jorden.
Bland de mest användbara bitarna av skräp är den äldsta och minst förändrade typen av meteoriter, som är kända som chondrites. De är främst byggda av små steniga korn, kallade kondruller, som knappt är en millimeter i diameter.
Och nu får forskare viktiga ledtrådar om hur det tidiga solsystemet utvecklades, tack vare ny forskning baserad på de mest exakta laboratoriemätningar som någonsin gjorts av magnetfält som fångats in i dessa små korn.
För att bryta ner det är chondritmeteoriter bitar av asteroider - avbrutna av kollisioner - som har förblivit relativt omodifierade sedan de bildades under solsystemets födelse. Chondrulerna som de innehåller bildades när fläckar av solnebulor - dammmoln som omger unga solar - upphettades över bergens smältpunkt i timmar eller till och med dagar.
Dammet som fångats upp under dessa "smälthändelser" smältes ned i droppar smält sten, som sedan kyldes och kristalliserades till kondrulor. När chondrules kyldes, magnetiserades järnbärande mineraler inom dem av det lokala magnetfältet i gasmolnet. Dessa magnetfält bevaras i chondrules fram till i dag.
Chondrule korn vars magnetfält kartlades i den nya studien kom från en meteorit med namnet Semarkona - uppkallad efter staden i Indien där den föll 1940.
Roger Fu från MIT - arbetar under Benjamin Weiss - var huvudförfattaren till studien; med Steve Desch från Arizona State University's School of Earth and Space Exploration bifogad som medförfattare.
Enligt studien, som publicerades denna vecka i Vetenskap, mätningarna de samlade pekar på chockvågor som reser genom moln med dammig gas runt den nyfödda solen som en viktig faktor i bildandet av solsystemet.
"Mätningarna gjorda av Fu och Weiss är häpnadsväckande och enastående," säger Steve Desch. "Inte bara har de mätt små magnetfält tusentals gånger svagare än en kompass känner, de har kartlagt magnetfältets variation registrerad av meteoriten, millimeter för millimeter."
Forskarna fokuserade specifikt på de inbäddade magnetfält som fångats av "dammiga" olivinkorn som innehåller rikliga järnbärande mineraler. Dessa hade ett magnetfält på cirka 54 mikrotesla, liknande magnetfältet vid jordens yta (som sträcker sig från 25 till 65 mikrotesla).
Sammanfattningsvis innebar många tidigare mätningar av meteoriter också liknande fältstyrkor. Men det förstås nu att dessa mätningar upptäckte magnetiska mineraler som var förorenade av jordens eget magnetfält, eller till och med från de handmagneter som används av meteoritsamlarna.
"De nya experimenten," säger Desch, "söker magnetiska mineraler i kondruller som aldrig mättes tidigare. De visar också att varje chondrule är magnetiserad som en liten stångmagnet, men med "norr" som pekar i slumpmässiga riktningar. ”
Detta visar, säger han, att de blev magnetiserade innan de byggdes in i meteoriten, och inte när de satt på jordens yta. Denna observation, i kombination med närvaron av chockvågor under tidig solbildning, målar en intressant bild av vår solsystemets tidiga historia.
"Min modellering för uppvärmningshändelserna visar att chockvågor som passerar genom solnebulan är det som smälter de flesta kondrulor," förklarar Desch. Beroende på styrken och storleken på chockvågen, kan det magnetiska bakgrundsfältet förstärkas med upp till 30 gånger. "Med tanke på den uppmätta magnetfältstyrkan på cirka 54 mikrotesla," tillade han, "detta visar att bakgrundsfältet i nebulosan antagligen låg i området 5 till 50 mikrotesla."
Det finns andra idéer för hur chondrules kan ha bildats, några som involverar magnetiska flänsar över solnebulan, eller passerar genom solens magnetfält. Men dessa mekanismer kräver starkare magnetfält än vad som har uppmättts i Semarkona-proverna.
Detta förstärker idén att chocker smälte kondrulorna i solnebulan på platsen för dagens asteroidbälte, som ligger ungefär två till fyra gånger längre från solen än jordens banor.
Desch säger, "Detta är den första riktigt noggranna och tillförlitliga mätningen av magnetfältet i gasen från vilken våra planeter bildades."
