科学家们现在更接近于了解木星的生日。一项来自明斯特大学和加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究人员的最新研究表明，木星可能在太阳系最初形成的百万年内就开始形成。这似乎是一段很长的延迟，但考虑到太阳系45亿年的历史，这使得木星成为了一个相当“高龄”的成员。
此前的研究表明，木星是我们太阳系中较早形成的行星之一，但它们给出了一个比较宽泛的估计，认为它在太阳系诞生后的1000万年内形成。然而，这些研究是基于模型，而非数据；它们没有分析木星的样本来估算它的年龄，而是估算了形成像木星这样的巨行星所需的气体盛行的时期。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室的首席作者Thomas Kruijer表示：“通过望远镜观测，你无法精确地确定某个天体的年龄。”“这是我们第一次能够通过实证方法做到这一点。”
Kruijer和他的同事分析了金属同位素——金属的不同版本，它们原子核中的中子数量不同——来分辨形成于火星和木星之间小行星带的、古老的小行星样本的来源和年龄。他们特别关注了两种金属：钼和钨。你可能听说过钨；它被用作白炽灯泡的灯丝。如果钼这个词对你来说很陌生，也不必担心——它在地球上含量不高，主要用途是添加到钢合金中。
在太空中，钼比建筑材料的应用更有趣：样本中的钼同位素可以告诉你它在太阳系中的起源地。构成太阳系的所有物质都来自不同的恒星，但不同的来源并没有完全混合，这就是关键。Kruijer说，钼同位素无法精确定位，但它们可以告诉你哪些样本是相关的。
研究人员分析了小行星的钼含量，发现它们的自然变化将它们分成了两个独立的、预先存在的群体：碳质和非碳质小行星。前者被认为起源于木星之外，而后者则是由更靠近太阳的物质形成的。
但是，如果这两类小行星的成分差异只是因为它们形成的时间不同，而不是因为它们被分隔开了呢？于是，他们使用了另一种同位素——钨——来弄清楚这两类小行星的年龄，就像看树木的年轮一样。随着时间的推移，较大的钨同位素会衰变成较小的同位素，所以看到更多较小的同位素意味着这颗小行星已经存在了很长时间。
真相就在于钨。虽然非碳质小行星的形成时间稍早（大约在太阳系第一批天体形成半百万年后，而最早的碳质小行星在同一里程碑之后一百万年形成），但在接下来的至少一百万年里，这两种小行星都在同时形成。在形成的两百万年后仍有非碳质小行星形成，而最晚的碳质小行星则可以追溯到太阳系诞生后的三到四百万年。
这又回到了木星。这两类小行星的形成是重叠的，所以它们成分差异的原因一定是物理上的分隔。是什么能够分隔它们呢？嗯，一颗巨大的气体球就可以做到。
Kruijer表示，尽管数据是间接的，但它们清楚地指向了两类小行星储藏区之间的空间差异。西南研究所的高级研究科学家Kevin Walsh（未参与此项研究）指出，尽管木星的存在是一种可能的解释，但也可能存在其他解释。Walsh说：“有可能我们对早期太阳系中行星建造模块的运动方式的理解还比较初级，而不需要一颗木星质量的行星。”
然而，如果木星确实是那个分隔实体，那么小行星形成的年代学就为我们了解木星自身的起源提供了线索。由于这两种类型的小行星在太阳系开始形成后的一到四百万年间各自独立形成，木星很可能在那时就已存在，并且足够大，能够将它们分隔开。他们的研究表明，木星的生日可能在太阳系诞生后不到一百万年。构成非碳质球粒陨石的物质是在木星即将形成的轨道内聚集的第一百万年内形成的，一旦木星变得足够大（约等于20个地球的质量），能够阻止任何进一步的物质涌入，那么行星另一侧的物质就形成了碳质球粒陨石。
布朗大学助理教授 Brandon Johnson（未参与此项研究）表示：“我认为研究结果非常有说服力。”Johnson曾利用球粒陨石对木星的形成进行过自己的研究；他的模拟显示，木星在太阳系第一批固体形成后的四到五百万年内达到了目前的尺寸，他说Kruijer的研究结果与他的发现是互补的。“它们共同讲述了木星从幼年时期直到变得更像我们都熟悉和喜爱的木星的故事，”Johnson说。
知道木星自太阳系（几乎）诞生之初就已存在，有助于解释太阳系其他部分是如何发展的。
Walsh说：“木星的形成可以改变整个太阳系的岩石物质分布……或者，如本研究所述，作为小物质迁移的障碍。”
这甚至可能是地球相对渺小且只有一颗的原因。Kruijer承认，这个理论有些推测性，但一旦木星形成，它就可能阻止更多物质进入太阳系的宜居范围。谢谢你，木星。
