Uit uiterst nauwkeurige edelgasanalyses blijkt dat zonnewinddeeltjes van onze oerzon meer dan 4,5 miljard jaar geleden in de kern van de aarde waren ingesloten. Onderzoekers van het Instituut voor Aardwetenschappen van de Universiteit van Heidelberg hebben geconcludeerd dat de deeltjes in de loop van miljoenen jaren in de bovenliggende rotsmantel zijn terechtgekomen. De wetenschappers vonden zonne-edelgassen in een ijzermeteoriet die ze bestudeerden. Door hun chemische samenstelling, dergelijke meteorieten worden vaak gebruikt als natuurlijke modellen voor de metalen kern van de aarde.

De zeldzame klasse van ijzermeteorieten vormt slechts vijf procent van alle bekende meteorietvondsten op aarde. De meeste zijn fragmenten uit grotere asteroïden die in de eerste één tot twee miljoen jaar van ons zonnestelsel metalen kernen vormden. De ijzermeteoriet uit Washington County die nu wordt bestudeerd in het Klaus Tschira Laboratory for Cosmochemistry aan het Institute of Earth Sciences, werd bijna 100 jaar geleden gevonden. De naam komt van de locatie in Colorado (VS) waar het werd ontdekt. Het lijkt op een metalen discus, is zes cm dik, en weegt ca. 5,7 kilogram, volgens Prof. Dr. Mario Trieloff, hoofd van de onderzoeksgroep Geo- en Kosmochemie.

De onderzoekers konden eindelijk de aanwezigheid van een zonnecomponent in de ijzermeteoriet definitief bewijzen. Met behulp van een edelgas massaspectrometer, ze stelden vast dat de monsters van de meteoriet in Washington County edelgassen bevatten waarvan de isotopenverhoudingen van helium en neon typerend zijn voor de zonnewind. Volgens Dr. Manfred Vogt, een lid van het Trieloff-team, "de metingen moesten buitengewoon nauwkeurig en nauwkeurig zijn om de zonnesignaturen te onderscheiden van de dominante kosmogene edelgassen en atmosferische vervuiling". Het team postuleert dat zonnewinddeeltjes in het oorspronkelijke zonnestelsel werden gevangen door de voorlopermaterialen van de bovenliggende asteroïde in Washington County. De edelgassen die samen met de deeltjes werden opgevangen, werden opgelost in het vloeibare metaal waaruit de kern van de asteroïde werd gevormd.

De resultaten van hun metingen stelden de Heidelberg-onderzoekers in staat naar analogie de conclusie te trekken dat de kern van de planeet Aarde ook dergelijke edelgascomponenten zou kunnen bevatten. Nog een andere wetenschappelijke observatie ondersteunt deze veronderstelling. De onderzoeksgroep van prof. Trieloff meet al lang zonne-edelgasisotopen van helium en neon in stollingsgesteenten van oceanische eilanden zoals Hawaï en Réunion. Deze magmatieten zijn afkomstig van een speciale vorm van vulkanisme, afkomstig van mantelpluimen die duizenden kilometers diep in de aardmantel opstijgen. Hun bijzonder hoge gehalte aan zonnegas maakt ze fundamenteel verschillend van de ondiepe mantel zoals weergegeven door vulkanische activiteit van onderzeese bergruggen in het midden van de oceaan. "We hebben ons altijd afgevraagd waarom zulke verschillende gassignaturen überhaupt konden bestaan ​​in een langzaam maar constant convecerende mantel, ", stelt de Heidelberg-onderzoeker.

Hun bevindingen lijken de veronderstelling te bevestigen dat de zonne-edelgassen in mantelpluimen hun oorsprong vinden in de kern van de planeet - en dus zonnewinddeeltjes vanuit het centrum van de aarde betekenen. "Slechts één tot twee procent van een metaal met een vergelijkbare samenstelling als de meteoriet uit Washington Country in de kern van de aarde zou voldoende zijn om de verschillende gaskenmerken in de mantel te verklaren, " stelt Dr. Vogt. De kern van de aarde kan daarom een ​​voorheen ondergewaardeerde actieve rol spelen in de geochemische ontwikkeling van de aardmantel.