Wetenschap
Nieuwe analyse onthult de brute geschiedenis van de Winchcombe-meteorietenreis door de ruimte
Intensieve nieuwe nano-analyse van de Winchcombe-meteoriet heeft onthuld hoe deze werd aangetast door water en herhaaldelijk uit elkaar werd geslagen en weer in elkaar werd gezet tijdens de reis die hij door de ruimte maakte voordat hij in 2021 in een Engels schapenveld landde.
Onderzoekers van tientallen instellingen in Groot-Brittannië, Europa, Australië en de VS werkten aan het onderzoek mee. Samen onderwierpen ze minerale korrels in fragmenten van de Winchcombe-meteoriet aan een breed scala aan geavanceerde analytische technieken.
Hun werk, dat werd uitgevoerd op een schaal die doorgaans gereserveerd is voor het onderzoeken van monsters die door ruimtemissies van miljarden dollars naar de aarde zijn teruggestuurd, heeft hen een ongeëvenaard inzicht gegeven in de geschiedenis van de Winchcombe-meteoriet.
Hun analyse heeft hen geholpen de klok terug te draaien naar de vroegste dagen van de meteoriet als ijsdragend droog gesteente, en vervolgens de transformatie ervan te traceren door het smelten van het ijs in een bal modder die uit elkaar werd gehaald en keer op keer opnieuw werd opgebouwd. P>
De Winchcombe-meteoriet is een ongebruikelijk goed bewaard voorbeeld van een groep ruimtegesteenten, CM-koolstofhoudende chondrieten genaamd, die werden gevormd tijdens de vroegste perioden van het zonnestelsel. Ze vervoeren mineralen die zijn veranderd door de aanwezigheid van water op hun moederplaneet.
Analyse van die mineralen in de Winchcombe-meteoriet zal wetenschappers helpen de antwoorden te ontrafelen op vragen rond de processen die ons zonnestelsel hebben gevormd, inclusief de mogelijke oorsprong van het water op aarde.
In tegenstelling tot de meeste meteorieten, die maanden of jaren onontdekt kunnen blijven nadat ze de atmosfeer van de aarde zijn binnengekomen, werd de Winchcombe-meteoriet binnen enkele uren na het raken van de grond geborgen. Leden van het publiek, burgerwetenschappers en de amateur-meteorietengemeenschap erkenden dat stenen de grond hadden geraakt en hielpen wetenschappers de locatie van monsters te identificeren, wat hun herstel bevorderde.
De snelheid van het herstel hielp voorkomen dat het verder werd veranderd door blootstelling aan de atmosfeer van de aarde, wat wetenschappers een zeldzame kans bood om meer te leren over CM-chondrieten door het tot op atomair niveau te onderzoeken.
In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Meteoritics and Planetary Science , beschrijven onderzoekers hoe ze de complexe breccia van de Winchombe-meteoriet hebben onderzocht.
Een breccia is gesteente gevormd uit brokken andere rotsen die aan elkaar zijn gecementeerd in een structuur die een cataclastische matrix wordt genoemd. De analyse van het team, uitgevoerd met behulp van geavanceerde technieken, waaronder transmissie-elektronenmicroscopie, elektronen-terugverstrooiingsdiffractie, secundaire ionenmassaspectrometrie en atoomsondetomografie, toonde aan dat de Winchcombe breccia acht verschillende soorten CM-chondrietgesteenten bevat.
Het team ontdekte dat elk type gesteente in verschillende mate is veranderd door de aanwezigheid van water, niet alleen tussen de gesteenten, maar verrassend genoeg ook daarbinnen. Het team vond veel voorbeelden van ongewijzigde minerale korrels naast volledig gewijzigde, zelfs tot op nanoschaal. Ter vergelijking:een mensenhaar is ongeveer 75.000 nanometer dik.
Het team suggereert dat de waarschijnlijke verklaring voor de warrige aard van de verschillende soorten gesteenten en hun extreme variatie in waterverandering is dat de asteroïde Winchcombe herhaaldelijk in stukken werd geslagen door inslagen met andere asteroïden voordat hij weer bij elkaar werd getrokken.
Een andere belangrijke bevinding uit de analyse is het onverwacht hoge aandeel carbonaatmineralen zoals aragoniet, calciet en dolomiet, samen met mineralen die vervolgens de carbonaten hebben vervangen, in de monsters die het team heeft geanalyseerd.
Dit suggereert dat de Winchcombe-meteoriet koolstofrijker was dan eerder werd gedacht en waarschijnlijk overvloedig bevroren CO2 verzamelde. voordat het smolt en de carbonaatmineralen vormde die het team waarnam. De analyse van het team zou kunnen helpen bij het verklaren van de grote carbonaataders die zijn waargenomen op het oppervlak van de asteroïde Bennu door NASA's OSIRIS-REx-missie.
De studie werd geleid door Dr. Luke Daly van de Universiteit van Glasgow, die ook de hoofdauteur van het artikel is. Dr. Daly leidde ook de zoektocht die het grootste fragment van de Winchcombe-meteoriet terugvond nadat deze op 28 februari 2021 als een vuurbal door de lucht boven Gloucestershire werd opgemerkt.
Dr. Daly zei:‘We waren gefascineerd toen we ontdekten hoe gefragmenteerd de breccia was in het Winchcombe-monster dat we analyseerden. Als je de Winchcombe-meteoriet als een puzzel voorstelt, was wat we in de analyse zagen alsof elk van de puzzelstukjes zelf een puzzelstukje had. ook in kleinere stukjes gesneden en vervolgens door elkaar gegooid in een zak gevuld met fragmenten van zeven andere puzzels.
"Wat we echter hebben blootgelegd in onze pogingen om de puzzels uit elkaar te halen door onze analyses, is nieuw inzicht in de zeer fijne details van hoe het gesteente door water in de ruimte is veranderd. Het geeft ons ook een duidelijker idee van hoe het gehavend moet zijn geweest." door inslagen en steeds opnieuw hervormd in de loop van zijn leven, sinds hij miljarden jaren geleden samen uit de zonnenevel wervelde."
Dr. Leon Hicks van de Universiteit van Leicester en co-auteur van de studie zei:“Dit niveau van analyse van de Winchcombe-meteoriet is vrijwel ongekend voor materialen die niet rechtstreeks vanuit ruimtemissies naar de aarde zijn teruggekeerd, zoals maanstenen van de Apollo-meteoriet. programma of monsters van de Ryugu-asteroïde verzameld door de Hayabusa 2-sonde."
Co-auteur van het artikel Dr. Martin Suttle van de Open Universiteit zei:"De snelheid waarmee de fragmenten van Winchcombe werden teruggevonden, heeft ons een aantal ongerepte monsters opgeleverd voor analyse, vanaf de centimeterschaal helemaal tot aan individuele atomen in de rotsen. Elke korrel is een kleine tijdcapsule die ons, alles bij elkaar genomen, helpt een opmerkelijk helder beeld te krijgen van de formatie, reformatie en verandering die zich in de loop van miljoenen jaren heeft voorgedaan."
Dr. Diane Johnson van de Cranfield University, een co-auteur van het artikel, voegde hieraan toe:“Onderzoek als dit helpt ons het vroegste deel van de vorming van ons zonnestelsel te begrijpen op een manier die gewoon niet mogelijk is zonder gedetailleerde analyse van materialen die precies daar in de ruimte zoals het gebeurde. De Winchcombe-meteoriet is een opmerkelijk stukje ruimtegeschiedenis en ik ben blij dat ik deel heb mogen uitmaken van het team dat heeft geholpen dit nieuwe verhaal te vertellen."