In 2019 stuurde NASA's OSIRIS-REx-ruimtevaartuig beelden terug van een geologisch fenomeen dat niemand ooit eerder had gezien:kiezelstenen vlogen van het oppervlak van de asteroïde Bennu. De asteroïde leek van zwermen marmerachtige rotsen af ​​te schieten. Wetenschappers hadden dit gedrag van een asteroïde nog nooit eerder gezien, en het is een raadsel waarom het precies gebeurt. Maar in een nieuw artikel in Natuurastronomie , tonen onderzoekers het eerste bewijs van dit proces in een meteoriet.

"Het is fascinerend om iets te zien dat zojuist is ontdekt door een ruimtemissie op een asteroïde op miljoenen kilometers afstand van de aarde, en een record van hetzelfde geologische proces te vinden in de meteorietencollectie van het museum", zegt Philipp Heck, de Robert A. Pritzker-conservator van Meteoritics in Chicago's Field Museum en de senior auteur van de Nature Astronomy studeren.

Meteorieten zijn stukken rots die vanuit de ruimte op de aarde vallen; ze kunnen gemaakt zijn van stukjes manen en planeten, maar meestal zijn het afgebroken stukjes asteroïde. De Aguas Zarcas-meteoriet is vernoemd naar de Costa Ricaanse stad waar hij in 2019 viel; het kwam naar het Field Museum als een schenking van Terry en Gail Boudreaux. Heck en zijn leerling, Xin Yang, waren de meteoriet aan het voorbereiden voor een ander onderzoek toen ze iets vreemds opmerkten.

"We probeerden heel kleine mineralen uit de meteoriet te isoleren door het te bevriezen met vloeibare stikstof en het te ontdooien met warm water, om het te breken", zegt Yang, een afgestudeerde student aan het Field Museum en de Universiteit van Chicago en de eerste van de krant. auteur. "Dat werkt voor de meeste meteorieten, maar deze was een beetje raar - we hebben enkele compacte fragmenten gevonden die niet uit elkaar zouden vallen."

Heck zegt dat het vinden van stukjes meteoriet die niet uiteenvallen niet ongehoord is, maar wetenschappers halen meestal gewoon hun schouders op en breken de vijzel en stamper. "Xin had een heel open geest, hij zei:'Ik ga deze kiezelstenen niet tot zand verpulveren, dit is interessant'", zegt Heck. In plaats daarvan bedachten de onderzoekers een plan om erachter te komen wat deze kiezelstenen waren en waarom ze zo resistent waren tegen uiteenvallen.

"We hebben CT-scans gemaakt om te zien hoe de kiezelstenen zich verhouden tot de andere rotsen waaruit de meteoriet bestaat", zegt Heck. "Wat opviel, was dat deze componenten allemaal samengedrukt waren - normaal gesproken zouden ze bolvormig zijn - en ze hadden allemaal dezelfde oriëntatie. Ze waren allemaal in dezelfde richting vervormd, door één proces." Er was iets met de kiezelstenen gebeurd dat niet met de rest van de rots om hen heen was gebeurd.

"Dit was spannend, we waren erg benieuwd wat het betekende", zegt Yang.

De wetenschappers hadden echter een idee van de OSIRIS-REx-bevindingen van 2019. Van daaruit stelden ze een hypothese samen, die ze ondersteunden met fysieke modellen. De asteroïde onderging een botsing met hoge snelheid en het inslaggebied werd vervormd. Dat vervormde gesteente brak uiteindelijk uit elkaar vanwege de enorme temperatuurverschillen die de asteroïde ervaart wanneer hij draait, aangezien de kant die naar de zon is gericht meer dan 300 ° F warmer is dan de kant die van de aarde af is gericht. "Deze constante thermische cyclus maakt de rots broos en valt uiteen in grind", zegt Heck.

Deze kiezelstenen worden vervolgens van het oppervlak van de asteroïde uitgeworpen. "We weten nog niet wat het proces is dat de kiezelstenen uitwerpt", zegt Heck - ze kunnen worden losgemaakt door kleinere effecten van andere ruimtebotsingen, of ze kunnen gewoon vrijkomen door de thermische stress die de asteroïde ondergaat. Maar als de kiezelstenen eenmaal zijn verstoord, zegt Heck, "heb je niet veel nodig om iets uit te werpen - de ontsnappingssnelheid is erg laag." Een recente studie van Bennu onthulde dat het oppervlak losjes gebonden is en zich gedraagt ​​als popcorn in een emmer.

De kiezelstenen kwamen toen in een zeer langzame baan rond de asteroïde en vielen uiteindelijk terug naar het oppervlak verder weg waar er geen vervorming was. Toen, zeggen Heck en Yang, onderging de asteroïde een andere botsing, werden de losse gemengde kiezelstenen op het oppervlak getransformeerd in een stevige rots. "Het pakte in feite alles bij elkaar, en dit losse grind werd een samenhangende rots", zegt Heck. Dezelfde impact kan de nieuwe rots hebben losgemaakt, waardoor deze de ruimte in is gevlogen. Uiteindelijk viel dat stuk naar de aarde als de Aguas Zarcas-meteoriet, met bewijs van de vermenging van de kiezelsteen.

Dit zou de kiezelstenen in Aguas Zarcas kunnen verklaren, waardoor de meteoriet het eerste fysieke bewijs is van het geologische proces dat door OSIRIS-REx op Bennu is waargenomen. "Het biedt een nieuwe manier om de manier te verklaren waarop mineralen op het oppervlak van asteroïden worden gemengd", zegt Yang.

Dat is een groot probleem, zegt Heck, omdat wetenschappers lange tijd hebben aangenomen dat de belangrijkste manier waarop de mineralen op het oppervlak van asteroïden worden herschikt, is door grote crashes, wat niet vaak gebeurt. "Van OSIRIS-REx weten we dat deze deeltjesuitwerpingsgebeurtenissen veel frequenter zijn dan deze inslagen met hoge snelheid", zegt Heck, "dus spelen ze waarschijnlijk een belangrijkere rol bij het bepalen van de samenstelling van asteroïden en meteorieten."

Aguas Zarcas is de eerste meteoriet die tekenen van dit gedrag vertoont, maar het is waarschijnlijk niet de enige. "We zouden dit bij andere meteorieten verwachten", zegt Heck. "Mensen hebben er gewoon nog niet naar gezocht." + Verder verkennen

'Fireball' meteoriet bevat ongerepte buitenaardse organische verbindingen