Onderzoekers hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om de dynamiek van het vroege zonnestelsel te onderzoeken door magnetieten in meteorieten te analyseren met behulp van de golfaard van elektronen.

Binnen meteorieten, de magnetische velden die verband houden met de deeltjes waaruit het object bestaat, kunnen als historisch record fungeren. Door dergelijke magnetische velden te analyseren, wetenschappers kunnen de waarschijnlijke gebeurtenissen afleiden die het object hebben beïnvloed en een time-lapse reconstrueren van welke gebeurtenissen op de meteoriet plaatsvonden en wanneer.

"Primitieve meteorieten zijn tijdcapsules van oermaterialen gevormd aan het begin van ons zonnestelsel, " zei Yuki Kimura, een universitair hoofddocent aan het Institute of Low Temperature Science aan de Hokkaido University in Japan, die de studie leidde. "Om de fysische en chemische geschiedenis van het zonnestelsel te begrijpen, het is cruciaal om verschillende soorten meteorieten met verschillende oorsprong te analyseren."

Hoewel er hier op aarde veel meteorieten beschikbaar zijn voor studie, de meeste zijn afkomstig uit de asteroïdengordel, tussen Mars en Jupiter. Deze monsters worden gebruikt om te bestuderen hoe het vroege zonnestelsel eruit zag. Echter, wordt het moeilijk om gebeurtenissen te reconstrueren die zich verder in het zonnestelsel hebben afgespeeld, ver voorbij de asteroïdengordel.

Dit is waar het onderzoeksteam grote vooruitgang boekte in het begrijpen van de dynamiek van het buitenste zonnestelsel kort nadat het systeem was gevormd. De krant, gepubliceerd in de Astrofysische journaalbrieven , beschrijft een nieuwe techniek om de restmagnetisatie van deeltjes in de Tagish Lake-meteoriet te bestuderen, vermoedelijk gevormd in het koude buitenste zonnestelsel.

Met behulp van de techniek, samen met numerieke simulatie, het team toonde aan dat het moederlichaam van de Tagish Lake-meteoriet werd gevormd in de Kuipergordel, een gebied in het buitenste zonnestelsel, ergens ongeveer 3 miljoen jaar nadat de eerste mineralen in het zonnestelsel werden gevormd. Het bewoog toen naar de baan van de asteroïdengordel als gevolg van de vorming van Jupiter. Het magnetiet werd gevormd toen het moederlichaam werd verwarmd tot ongeveer 250°C door radiogene verwarming en een energetische impact die vermoedelijk heeft plaatsgevonden tijdens de overgang van het lichaam van de Kuipergordel naar de asteroïdengordel.

"Onze resultaten helpen ons de vroege dynamiek van zonnestelsellichamen af ​​te leiden die enkele miljoenen jaren na de vorming van het zonnestelsel plaatsvond, en impliceren een zeer efficiënte vorming van de buitenste lichamen van het zonnestelsel, inclusief Jupiter, ' zegt Kimura.

De nieuwe techniek, genaamd "paleomagnetische elektronenholografie op nanometerschaal, " omvat het gebruik van de golfaard van elektronen om hun interferentiepatronen te onderzoeken, bekend als een hologram, om informatie met een hoge resolutie uit de structuur van de meteorieten te halen. Deze techniek met hoge resolutie voegt een ander cruciaal hulpmiddel toe aan de gereedschapskist van onderzoekers die werken aan het begrijpen van de vroege dynamiek van het hele zonnestelsel.

Gewapend met hun nieuwe techniek, het team hoopt het op meer monsters toe te passen, inclusief monsters van een asteroïde die nog steeds in een baan om de zon draait, genaamd Ryugu. Kimura heeft hun lopende onderzoeksplan gedetailleerd:"We analyseren de monsters die Hayabusa 2 heeft meegebracht van de asteroïde Ryugu. Onze paleomagnetische methode op nanometerschaal zal een gedetailleerde geschiedenis van het vroege zonnestelsel onthullen."