Wetenschap
Voor het eerst gedetecteerd:Afbeelding (b) toont een hotspot bestaande uit een silicaat-sterrenstofkorrel van ongeveer 130 nanometer. Veel sterrenstofkorrels van deze grootte worden pas zichtbaar bij gebruik van de gereduceerde ionenbundel. De afbeelding toont de isotopen-abundanties van zuurstof 16 (a) en silicium 28 (c), evenals de verhoudingen van zuurstof 17 tot zuurstof 16 (b) en van aluminium 27 tot zuurstof 16 (d) voor een 5 bij 5 micrometer groot regio in de QUE 99177 meteoriet, die in 1999 op Antarctica werd gevonden. Credit:Peter Hoppe, MPIC + Natuurastronomie
Zelfs kleine stofdeeltjes hebben verhalen te vertellen, vooral als ze uit de ruimte komen. Meteorieten bevatten kleine hoeveelheden van wat in de volksmond bekend staat als sterrenstof, materie afkomstig van stervende sterren. Dergelijk sterrenstof maakt deel uit van de grondstof waaruit zo'n 4,6 miljard jaar geleden onze planeten en de meteorietouderlichamen, de zogenaamde asteroïden, ontstond. Peter Hoppe en zijn team van het Max Planck Instituut voor Chemie in Mainz hebben nu ontdekt dat veel van de silicaat sterrenstofdeeltjes in meteorieten veel kleiner zijn dan eerder werd gedacht. Daten, velen van hen zijn daarom waarschijnlijk over het hoofd gezien in studies, wat de wetenschappers ertoe bracht te geloven dat de massa van de silicaat-sterrenstofdeeltjes in meteorieten minstens twee keer zo groot is als eerder werd aangenomen.
De Max Planck-wetenschappers verkregen de nieuwe bevindingen door hun onderzoeksmethoden te veranderen. Met behulp van de NanoSIMS-ionenprobe, de onderzoekers in Mainz produceerden "kaarten" van dun gesneden meteorietmonsters. Dergelijke kaarten tonen de abundantieverdeling van specifieke isotopen in het submicrometerbereik. Het monster wordt eerst gescand met een gefocusseerde ionenbundel. De deeltjes die tijdens het proces uit het monster zijn geslagen, worden vervolgens geanalyseerd met massaspectrometrie. Echter, zelfs de gebruikelijke 100 nanometer brede ionenbundel was te breed voor de laatste ontdekking. "Tot nu, het was alleen mogelijk om betrouwbaar sterrenstofkorrels te vinden van ten minste ongeveer 200 nanometer. We hebben de ionenstraal verkleind voor onze onderzoeken, wat betekent dat we veel kleinere sterrenstofkorrels kunnen detecteren, "Peter Hoppe, Groepsleider bij het MPI voor Chemie, verklaart. Deze methode werd altijd als te ineffectief beschouwd voor bemonstering, hij gaat door. "Met behulp van de conventionele, grovere methode, je kunt in dezelfde tijd een gebied scannen dat tien keer groter is." De onderzoekers werden beloond voor hun geduld en vonden een onverwacht hoog aantal "hotspots" met abnormale isotopen-abundanties in de beelden van de meteoritische dunne secties, wat wijst op de aanwezigheid van silicaat sterrenstof. "Blijkbaar, veel van de silicaat-sterrenstofkorrels zijn kleiner dan eerder werd gedacht. Met de conventionele methode, meteoritische sterrenstofkorrels van minder dan ongeveer 200 nanometer zijn voor het grootste deel onontdekt gebleven, ’, besluit Peter Hoppe.
Op basis van de nieuwe bevindingen, men vermoedt dat silicaat sterrenstof enkele procenten uitmaakt van het stof in de interstellaire protomassa van ons zonnestelsel. De ontdekking van de onderzoekers van het MPI for Chemistry suggereert daarom dat silicaat-sterrenstof een belangrijker onderdeel was bij het ontstaan van ons zonnestelsel dan werd aangenomen.
Een hoofdbestanddeel van silicaten is zuurstof. In tegenstelling tot siliciumcarbide stardust, bijvoorbeeld, silicaat stardust korrels kunnen niet worden gescheiden van meteorieten door chemische methoden. Daarom, ze bleven lange tijd onopgemerkt. Het was alleen met behulp van de NanoSIMS-ionensonde dat het eerste silicaat-stardustdeeltje in 2002 werd geïdentificeerd als een "hotspot" in de overvloed aan zuurstofisotopen. De NanoSIMS-ionensonde is een secundaire ionenmassaspectrometer die isotopen kan meten op de nanoschaal.
Hotspots zijn gebieden met ongewone isotopen-abundanties – de vingerafdrukken van de moedersterren, die duidelijk kan worden geïdentificeerd in de isotoop-abundantiebeelden die zijn verkregen door de monsters te meten. Isotopen van een chemisch element hebben hetzelfde aantal protonen maar een ander aantal neutronen in de kern.
Meteoroïden zijn fragmenten van asteroïden (rotsachtige en metaalhoudende kleine planeten), die als hemellichamen om de zon cirkelen. Als meteoroïden de aarde bereiken en de atmosferische binnenkomst overleven, ze worden meteorieten genoemd. Er wordt onderscheid gemaakt tussen steenachtig, steenijzer en ijzermeteorieten. De Queen Alexandra Range (QUE) 99177, Meteorite Hills (MET) 00426 en Acfer 094 meteorieten onderzocht door de MPI for Chemistry-onderzoekers zijn zogenaamde koolstofhoudende chondrieten, die tot de groep steenachtige meteorieten behoren.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com