Wanneer een meteoroïde door de ruimte reist, zonnestraling laat opvallende afdrukken achter op de buitenste laag. Samen met collega's, ETH-onderzoeker Antoine Roth heeft nieuwe analytische technieken ontwikkeld om deze afdrukken te detecteren, waardoor het team de ruimtereizen van meteorieten kan reconstrueren.

De onopvallende, kleine steen die werd geanalyseerd met high-tech apparatuur heet Jiddat al Harasis 466. Het heeft een lange weg afgelegd voordat het de atmosfeer van de aarde binnendrong en landde in de woestijn van Oman. "We denken dat Jiddat al Harasis 466 4 miljoen jaar geleden werd gevormd als een overblijfsel van een crash van grotere blokken in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter, ", legt Antoine Roth van het Instituut voor Geochemie en Petrologie van de ETH Zürich uit. na een snelle overdracht van de asteroïdengordel naar de aarde, het warmde intens op tijdens atmosferische binnenkomst en verloor veel materiaal. Wat oorspronkelijk een steen was met een straal van twee centimeter, eindigde als een meteoriet van één centimeter.

Jiddat al Harasis 466 is een van de 25 kleine meteorieten die Roth koos voor zijn studie, die nu door het tijdschrift wordt gepubliceerd Meteoritica en planetaire wetenschap . Om meer te weten te komen over de geschiedenis van de monsters, hij was op zoek naar neon:een edelgas dat kan worden geproduceerd door energetische zonnestraling, bijvoorbeeld wanneer het de magnesiumatomen splitst die deel uitmaken van het rotsachtige materiaal. Door de hoeveelheid neon te kennen die wordt geproduceerd door kosmische zonnestraling, kunnen wetenschappers erachter komen hoe ver van de zon en hoe lang een meteoriet in de ruimte reisde. "Het is alsof je kunt zien of je vrienden vanwege hun kleurtje hun vakantie op een zonnig strand of op een koude plek hebben doorgebracht, " zegt Roth, die ook lid is van het Zwitserse National Center of Competence in Research PlanetS.

Eerder, neon geproduceerd door kosmische zonnestralen was gevonden in meteorieten van Mars, maar niet in gewone "chondrieten" afkomstig uit de asteroïdengordel. "Dit kan het resultaat zijn van een steekproefbias, "Roth zegt, "Omdat neon geproduceerd door zonnestraling beter bewaard blijft in meteorieten met kleine pre-atmosferische stralen - en deze exemplaren worden vaak alleen bestudeerd als ze tot ongebruikelijke of zeldzame klassen behoren." Aangezien de kosmische zonnestralen slechts enkele centimeters doordringen in het rotsachtige materiaal, bij grotere monsters gaat de neon verloren wanneer de meteoriet wordt weggevaagd tijdens zijn intrede in de atmosfeer van de aarde. Maar in kleine steekproeven het edelgas kan in het centrum worden bewaard.

Voorbeelden van het Omaans-Zwitserse project

Op zoek naar kleine meteorieten, vond de wetenschapper een rijke collectie in het Natural History Museum in Bern, die verschillende meteorietenzoekcampagnes in Oman coördineerde. Met behulp van een infraroodlaser en een massaspectrometer aan de Universiteit van Bern, de onderzoekers konden het neon uit de monsters halen en de isotopenconcentraties meten:dit stelt hen in staat om het aandeel van het edelgas te bepalen dat afkomstig is van kosmische zonnestralen in plaats van galactische kosmische straling. Om de gemeten gegevens te analyseren en de werkelijke productiesnelheid te berekenen, Roth en zijn collega's ontwikkelden een nieuw fysiek model dat ook de gemiddelde afstand tot de zon voorspelt waarop de meteoroïde is bestraald.

Als resultaat, Roth vond neon geproduceerd door zonnestraling in 4 van de 25 onderzochte chondrieten. Sommige van de monsters die het gewilde edelgas niet vertoonden, maakten waarschijnlijk deel uit van een grotere steen die voor het eerst uit elkaar viel tijdens het binnendringen in de atmosfeer van de aarde. "Onze gegevens geven aan dat neon geproduceerd door kosmische zonnestralen geenszins beperkt is tot Mars-meteorieten, " vat het lid van PlanetS samen. In een aanstaande studie zal hij meteorieten analyseren die door NASA op Antarctica zijn verzameld. Aangezien hij kleine monsters nodig heeft die elk minder dan 10 gram wegen, het was niet al te ingewikkeld om geschikt materiaal te krijgen - hoewel de chondrieten tijdens de analyse worden vernietigd.