Een ongewoon stuk in een meteoriet kan een verrassend stukje ruimtegeschiedenis bevatten, gebaseerd op nieuw onderzoek van de Washington University in St. Louis.

Presolaire korrels - kleine stukjes vast interstellair materiaal gevormd voordat de zon werd geboren - worden soms gevonden in primitieve meteorieten. Maar een nieuwe analyse onthult bewijs van presolaire korrels in een deel van een meteoriet waar ze naar verwachting niet zullen worden gevonden.

"Wat verrassend is, is het feit dat presolar-korrels aanwezig zijn, " zei Olga Pravdivtseva, research associate professor of physics in Arts &Sciences en hoofdauteur van een nieuwe paper in Natuurastronomie . "Volgens ons huidige begrip van de vorming van het zonnestelsel, presolar-korrels zouden niet kunnen overleven in de omgeving waar deze insluitsels worden gevormd."

Curious Marie is een opmerkelijk voorbeeld van een "inclusie, " of een brok in een meteoriet, een calcium-aluminiumrijke inclusie (CAI) genoemd. Deze objecten, enkele van de eersten die in de zonnenevel zijn gecondenseerd, help kosmochemici de leeftijd van het zonnestelsel te bepalen. Dit specifieke stuk meteoriet - uit de collectie van het Robert A. Pritzker Center for Meteoritics and Polar Studies in het Chicago Field Museum - was al eens eerder in het nieuws, toen wetenschappers van de Universiteit van Chicago het zijn naam gaven ter ere van scheikundige Marie Curie.

Voor het nieuwe werk Pravdivtseva en haar co-auteurs, waaronder Sachiko Amari, onderzoekshoogleraar natuurkunde aan de Washington University, gebruikte edelgas isotopische handtekeningen om aan te tonen dat presolaire siliciumcarbide (SiC) korrels aanwezig zijn in Curious Marie.

Dat is belangrijk omdat over het algemeen wordt aangenomen dat presolaire korrels te kwetsbaar zijn om de hoge temperaturen te hebben doorstaan ​​die bestonden rond de geboorte van onze zon.

Maar niet alle CAI's werden op dezelfde manier gevormd.

"Het feit dat SiC aanwezig is in vuurvaste insluitsels vertelt ons over de omgeving in de zonnenevel bij de condensatie van de eerste vaste materialen, " zei Pravdivtseva, die deel uitmaakt van het McDonnell Center for the Space Sciences van de Washington University. "Het feit dat SiC niet volledig werd vernietigd in Curious Marie, kan ons helpen deze omgeving een beetje beter te begrijpen.

"Veel vuurvaste insluitsels waren gesmolten en verloren alle textuurbewijs van hun condensatie. Maar niet allemaal."

Zoals het oplossen van een mysterie

Pravdivtseva en haar medewerkers gebruikten twee massaspectrometers die intern aan de universiteit van Washington zijn gebouwd om hun waarnemingen te doen. De universiteit heeft een lange geschiedenis van edelgaswerk en is de thuisbasis van een van de best uitgeruste edelgaslaboratoria ter wereld. Nog altijd, dit werk was een unieke uitdaging.

De onderzoekers hadden 20 mg Curious Marie om mee te werken, wat een relatief groot monster is vanuit een cosmochemisch perspectief. Ze verhitten het stapsgewijs, het verhogen van de temperatuur en het meten van de samenstelling van vier verschillende edelgassen die vrijkomen bij elk van 17 temperatuurstappen.

"Experimenteel, het is een elegant werk, "Zei Pravdivtseva. "En toen moesten we een puzzel van edelgasisotopische handtekeningen ontwarren. Voor mij, het is als het oplossen van een mysterie."

Anderen hebben eerder met edelgassen gezocht naar bewijs van SiC in dergelijke calcium-aluminiumrijke insluitsels in meteorieten, maar het team van Pravdivtseva is de eerste die het vindt.

"Het was prachtig toen alle edelgassen naar dezelfde bron van de anomalieën wezen:SiC, " ze zei.

"We zien SiC niet alleen in de fijnmazige CAI's, we zien een populatie van kleine korrels die gevormd zijn onder speciale omstandigheden, "Zei Pravdivtseva. "Deze bevinding dwingt ons om te herzien hoe we de omstandigheden in de vroege zonnenevel zien."