Een meteorietenjager zijn betekent zoeken naar het onuitsprekelijk zeldzame. Op elk stuk land ter grootte van Wales, er zullen gemiddeld twee ruimtestenen ter grootte van een olijf in een jaar vallen. Wetenschappers en verzamelaars worden gedwongen tot het uiterste te gaan om ze te vinden, zoeken in woestijnen en Antarctica waar ze een kans hebben om de stenen tegen een effen achtergrond te spotten. Maar als dat als een uitdaging klinkt, hoe zit het dan met het jagen op meteorieten die miljoenen jaren geleden op de aarde zijn gevallen?

Het vinden van fossiele meteorieten is een heel nieuwe moeilijkheidsgraad omdat deze rotsen niet dun op het oppervlak zijn verspreid, maar, zoals dinosaurusfossielen, begraven in oude rotsen. Maar geoloog professor Birger Schmitz van de Universiteit van Lund in Zweden heeft een manier ontdekt om ze te vinden - en niet alleen de vreemde rots, maar aanzienlijke hoeveelheden gefossiliseerd ruimtestof.

Het blijkt dat dit een uniek beeld kan schetsen van hoe de loop van het oude leven op aarde werd beïnvloed door gebeurtenissen in de ruimte - en het heeft al onthuld hoe ruimtestof van een asteroïde-botsing 466 miljoen jaar geleden een ijstijd had kunnen veroorzaken.

rotsen

Meteorieten zijn rotsen uit de ruimte die op aarde zijn gevallen, meestal fragmenten van de asteroïden die tussen Mars en Jupiter verdringen.

We weten dat een enorme rots 66 miljoen jaar geleden op de aarde is ingeslagen, het doden van de dinosaurussen en het meeste andere leven. Dit werd voor het eerst verondersteld door Nobelprijswinnaar Luis Alvarez en zijn zoon Walter, beide destijds gevestigd aan universiteiten in Berkeley, de VS. Ze leidden het team dat een dunne iridiumrijke aslaag ontdekte in sedimenten over de hele wereld, die ontstond toen de dinosauriërs uitstierven. Iridium is uiterst zeldzaam in de aardkorst van onze planeet en daarom concludeerde het team dat dit element was afgeleverd door een enorme asteroïde. De implicatie was dat deze ramp de dinosauriërs heeft uitgeroeid, samen met driekwart van alle andere levende wezens.

Prof. Schmitz deed zijn postdoc bij het Alvarez-team en het is eerlijk om te zeggen dat het zijn carrière heeft gevormd. "Tot hun ontdekking, de evolutie van het leven en de geschiedenis van de aarde werd bijna altijd gezien als een gesloten systeem, " zei prof. Schmitz. "Ik raakte gefascineerd door te proberen wat er in de ruimte gebeurt te verbinden met wat er op aarde gebeurt."

Terugkerend naar Zweden in 1990, Prof. Schmitz las enkele krantenberichten waarin stond dat een amateur-geoloog genaamd Mario Tassinari een paar fossiele meteorieten had gevonden in de Thorsberggroeve aan de zuidelijke oever van het Vänernmeer. Momenteel, er waren slechts een handvol fossiele meteorieten bekend bij de wetenschap. Was dit een kans om te bestuderen hoe meteorieten er miljoenen jaren geleden uitzagen en de effecten die ze op aarde hadden samen te vatten? Prof. Schmitz belde Tassinari en ze kwamen overeen om samen te werken aan een systematische studie van de steengroeve.

Groeve

De steengroevearbeiders kerven platen kalksteen uit voor gebruik als vloertegels. Als ze een stuk vinden dat eruitziet alsof er een ruimtesteen in zit, noemen ze prof. Schmitz. Elk jaar, ze krijgen vier of vijf fossiele meteorieten. Ze zien er meestal uit als niet meer dan zwarte vegen ingebed in de rots, een paar centimeter breed.

Prof. Schmitz vroeg zich af of andere steengroeven soortgelijke geneugten zouden kunnen bevatten. Ook ging hij op zoek naar meteorieten op plaatsen met de juiste soort vloertegels, zoals Paddington station in Londen.

Maar het blijkt dat Thorsberg is, zo ver we weten, eenmalig. Er zijn speciale voorwaarden nodig om omvangrijke fossiele meteorieten in redelijke aantallen te behouden. Je hebt sedimenten nodig op de bodem van een watermassa die heel geleidelijk veranderen in rots. Traagheid is cruciaal, omdat daardoor meer meteorieten zich op een klein gebied kunnen ophopen.

Rond 2000, Prof. Schmitz begon te denken dat hij nogal veel stenen vond - tegen die tijd had hij er in totaal bijna 50. Hij berekende de hoeveelheid gesteente die de steengroevearbeiders elk jaar hadden uitgehouwen en deelde deze door het aantal meteorieten dat ze vonden. Dat vertelde hem dat toen de rots werd gevormd de stroom van meteorieten, het aantal dat in een bepaalde tijd op een bepaald gebied valt, was ongeveer 100 keer groter dan nu. Een gebied zo groot als Wales zou niet twee meteorieten per jaar hebben gekregen, maar 200.

"Ik herinner me nog de dag dat ik hieraan dacht, " zei Prof. Schmitz. "Ik ging onmiddellijk naar de steengroeve. 'Mag ik je logboek zien? Weet je zeker dat je zo'n groot aantal meteorieten hebt gevonden in zo'n klein gebied?'

Er was geen fout. En prof. Schmitz kwam snel met een verklaring. "Er is één zeer waarschijnlijk scenario:dat als iets in de ruimte explodeert en uiteenvalt in miljarden en miljarden kleine stukjes - nou ja, wat we zagen in de steengroeve, dat is precies wat er zou gebeuren."

In 2004, Prof. Schmitz en onderzoekers van ETH-Zürich, Zwitserland, publiceerde een paper met gedetailleerde analyses van de gevonden fossiele meteorieten. Dit toonde aan dat de meteorieten relatief korte tijd in de ruimte waren geweest - ongeveer een miljoen jaar - door te kijken naar het effect van kosmische straling op hun mineralogie. Hij concludeerde dat ze door een gewelddadige botsing op een baan naar de aarde waren geëxplodeerd. Nog altijd, deze stenen waren kleine jongen in het grote geheel van dingen; lang niet groot genoeg om een ​​impact te veroorzaken die de geschiedenis van de aarde aanzienlijk zou beïnvloeden.

Je zou denken dat prof. Schmitz iets groters had willen vinden. Maar zo werkt het niet. Het blijkt dat forse meteorieten zeldzaam zijn, maar kleinere komen vaker voor.

Ruimtestof

micrometeorieten, ook wel bekend als ruimtestof, zijn de meest voorkomende van allemaal:naar schatting worden we tegenwoordig elke dag overspoeld met 100 ton van dit spul. Prof. Schmitz redeneerde dat het ook door de kalksteen in de Thorsberg-groeve moest worden uitgestrooid - als er maar een manier was om het te vinden.

een mineraal, chromiet, in micrometeorieten is ongelooflijk winterhard:"Het is extreem resistent, het overleeft alles, " zei prof. Schmitz.

Dat bracht hem op een idee, die hij onderzocht via een project genaamd Astrogeobiosphere. "Ik vertelde mijn arme student de tijd, "Niklas, neem 5 kilo steen en los het op in zoutzuur."'

Dit resulteerde in 10 kleine fragmenten van buitenaards chromiet, elk een tiende van een millimeter lang. En door dit met tussenpozen in de kalksteen te herhalen, bleek dat er een enorme toename was in ruimtestof in 466 miljoen jaar oud gesteente, resultaten die prof. Schmitz in 2019 publiceerde.

De aankomst van ruimtestof valt samen met een koude periode die bekend staat als de mid-Ordovicium-ijstijd. Prof. Schmitz concludeerde dat een enorme botsing in de asteroïdengordel zowel grote meteorieten als een gigantische stofwolk uitspuwde, waardoor veel zonlicht de aarde niet kon bereiken, leidt tot een ijstijd. Na de asteroïde die de dinosauriërs doodde, het zou het tweede voorbeeld zijn van een gebeurtenis in de wijdere kosmos die het verhaal van de aarde diepgaand beïnvloedt.

"Ik denk dat dit een enorm spannend verhaal is, " zei dr. Katie Joy, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Manchester, VK. "Het is een enorme hoeveelheid werk en ik benijd ze niet, tonnen en tonnen en steen moeten verpletteren en het door zuur moeten leiden."

Ze voegt eraan toe dat er nog werk aan de winkel is om de vooroordelen in de steekproef te begrijpen. De mineralen die prof. Schmitz bestudeert, worden niet in elke soort asteroïde en komeet gevonden, wat betekent dat ze niet alle steensoorten vertegenwoordigen die vanuit de ruimte naar de aarde zijn gevallen. "Dit record is een gedeeltelijk record, " ze zei.

Door de astrogeobiosfeer, Prof. Schmitz heeft dit werk nog verder gebracht door 20 ton steen uit verschillende steengroeven op te lossen, met monsters van elk die verschillende perioden in de diepe geschiedenis van de aarde vertegenwoordigen. Het idee was om de eerste schets te geven van hoe binnenkomend ruimtestof in de loop van de tijd is veranderd.

Hij zegt dat dit werk is voltooid en dat hij en zijn team een ​​verzameling verschillende meteorieten hebben die in een ver verleden op aarde zijn gevallen, maar die pas over een paar maanden worden gepubliceerd. Echter, fossiele meteorieten blijven nieuwe informatie over het verleden van de aarde onthullen.

'(Veel van) deze meteorieten zijn net zo verschillend van de meteorieten die vandaag vallen als sommige van de dieren die in die tijd leefden, worden vergeleken met de dieren van vandaag, " hij zei.