science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De meteorietval van Arizona wijst onderzoekers op de bron van LL-chondrieten

Stofwolk van de Dishchii'bikoh-meteorietval gefotografeerd vanuit Phoenix, Arizona, om 10:58 UTC, 2 juni 2016. Krediet:Mike Lerch, Feniks.

De Dishchii'bikoh-meteorietval in het White Mountain Apache-reservaat in het centrum van Arizona heeft wetenschappers een grote aanwijzing gegeven om erachter te komen waar zogenaamde LL-chondrieten hun thuis noemen. Ze rapporteren hun resultaten in het nummer van 14 april van: Meteoritica en planetaire wetenschap .

"LL-chondrieten zijn vrij veel voorkomende meteorieten met een laag geoxideerd en laag metallisch (LL) ijzergehalte, " zei Peter Jenniskens, de hoofdauteur en meteoorastronoom bij het SETI Institute en NASA Ames Research Center. "We willen weten waar ze vandaan komen, omdat de schadelijke luchtuitbarsting van Chelyabinsk van 15 februari 2013 in Rusland, werd veroorzaakt door een bijzonder grote LL-chondriet van 20 meter lang."

LL-chondrieten zijn afkomstig van ergens in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter, waar een ouderlichaam uit elkaar viel en lang geleden een familie van asteroïden creëerde. Incidentele botsingen met die familieleden werpen stenen in een baan rond de zon. Wanneer deze kleine asteroïden botsen met de atmosfeer van de aarde, ze veroorzaken een heldere meteoor waarvan soms stukjes overleven en als meteorieten op de grond vallen.

"Voor dit najaar slechts drie andere LL-chondrite-watervallen waren ooit gefotografeerd, " zei Jenniskens. "Die asteroïden waren aangekomen in relatief korte banen van 2 jaar rond de zon, duurt iets langer dan Mars nodig heeft om om de zon te draaien, maar korter dan de meeste asteroïden in de hoofdgordel."

De Dishchii'bikoh-val werd op 2 juni rond 03:56 uur boven een groot deel van Arizona waargenomen. 2016. De heldere meteoor werd gefilmd door het LO-CAMS low-light videocameranetwerk onder leiding van astronoom Nicholas Moskovitz van het Lowell Observatory in Flagstaff. "Dit was bijzonder spannend omdat het de eerste meteorietval was die we met onze camera's vastlegden, ', zegt Moskovitz.

Toen de asteroïde door de atmosfeer stortte, het draaide meer dan twee keer per seconde en een groot fragment brak af op 44 km hoogte. Verderop, de meteoor flitste op een hoogte van 34, 29, en 25 km en liet een spectaculaire stoftrein in de lucht achter die werd gefotografeerd, verlicht door de opkomende zon.

Omdat ze dichter bij de grond vielen, de meteorieten weerspiegelden Doppler-weerradarsignalen alsof er een korte hagelstorm was, wetenschappers vertellen waar ze moeten zoeken. Een team van zes onderzoekers en meteorietenjagers onder leiding van co-auteurs Laurence Garvie en voormalige afgestudeerde studenten Prajkta Mane en Daniel Dunlap van de Arizona State University kregen toestemming van stamoudsten om dit te doen. Ze vonden 23 meteorieten onder de radarvoetafdruk in de weken na de val.

Na het herstel van de meteoriet, leden van de White Mountain Apache-stam stelden de naam Dishchii'bikoh Ts'iłsǫǫsé Tsee voor voor de meteoriet, dat is Apache voor Cibecue Star Stone. Deze naam wordt in publicaties afgekort tot Dishchii'bikoh.

"De meteoriet was geclassificeerd als LL-type, "zegt Garvie. "Van shock stage 7. Slechts één andere LL7-val is ooit teruggevonden."

Analyse van de meteorieten toonde aan dat Dishchii'bikoh, in tegenstelling tot Tsjeljabinsk, was een ongevaarlijke grootte van 80 centimeter in diameter (32 inch), gebaseerd op zeldzame isotopen die in de meteoriet zijn achtergebleven door blootstelling aan kosmische straling in de ruimte. "Dit is nog steeds een van de grotere watervallen die we tot nu toe hebben onderzocht, " zegt cosmochemicus Kees Welten van UC Berkeley.

Een onderzoeksteam onder leiding van Qing-zhu Yin van UC Davis onderzocht of Dishchii'bikoh zich op hetzelfde ouderlichaam als Chelyabinsk had kunnen vormen. "Zuurstof- en chroomisotopen bevestigen een overeenkomst in materiaaltype, ", zegt teamlid Matthew Sanborn van UC Davis.

Het team ontdekte dat beide meteorieten gesteente vertegenwoordigden dat werd verwarmd bij inslagen die ongeveer 100 miljoen jaar na de vorming van het zonnestelsel plaatsvonden. wat suggereert dat ze afkomstig zijn van hetzelfde ouderlichaam.

Dat ouderlichaam is nu gebroken, vormen een of meer van de vele asteroïde families tussen Mars en Jupiter. Studies van edelgassen bij ETH Zürich in Zwitserland toonden aan dat Dishchii'bikoh werd uitgeworpen na een van de vele voortdurende botsingen met deze asteroïden die 11 miljoen jaar geleden plaatsvond.

"Die botsing is veel ouder dan de 1,2 miljoen jaar van Chelyabinsk, " melden kosmochemici Matthias Meier en Henner Busemann van ETH Zürich, "maar veel jonger dan de 36 miljoen jaar van de LL-chondriet die onlangs in de buurt van Stubenberg in Duitsland viel."

De kleine asteroïden van deze botsing kwamen in banen die verstoord raakten door een resonantie aan de binnenkant van de asteroïdengordel, hun banen meer langwerpig maken, dus hebben ze uiteindelijk de aarde beïnvloed.

"Alle vier de LL-chondrieten die we tot nu toe hebben bestudeerd, zijn met korte banen op aarde aangekomen, " zegt Jenniskens. "Dit is veelzeggend. De korte banen wijzen naar de binnenste asteroïdengordel als het brongebied."

In die regio is een grote en wijdverbreide asteroïdenfamilie genaamd "Flora", die uit telescopische waarnemingen blijkt te hebben een samenstelling die vergelijkbaar is met LL-chondrieten.

"Dishchii'bikoh's baan werd superkort en steil hellend door talrijke nauwe ontmoetingen met de aarde, "zegt Jenniskens. "Zulke ontmoetingen komen vooral veel voor als de asteroïde zich al vroeg bijna in het vlak van de planeten bewoog."

Alles verteld, deze nieuwe gegevens laten zien dat LL-chondrietmeteorieten zoals Dishchii'bikoh en het gevaarlijkere Chelyabinsk-botslichaam afkomstig zijn van de rand van de asteroïdengordel die het dichtst bij de aarde ligt, uit een gebied in de gordel nabij het vlak van de planeten.