Wetenschap
Australisch bushglas draagt de vingerafdrukken van een kosmische botsing met een ijzermeteoriet
Hoe de aarde en de andere planeten van het zonnestelsel door de eeuwen heen zijn gevormd en geëvolueerd, is een brandende vraag voor planetaire wetenschappers zoals ik. Een van de beste manieren om daar achter te komen is door vanuit de ruimte naar rotsen te kijken.
Het vinden van de stenen is het moeilijkste deel. Het sturen van ruimtevaartuigen naar asteroïden of andere planeten om monsters te verzamelen en mee naar huis te nemen is mogelijk, maar uiterst moeilijk en duur.
Een andere optie is het bestuderen van ruimtegesteenten die op de aarde vallen:meteorieten. Ze zijn echter relatief zeldzaam, en de reis door de atmosfeer van onze planeet, gevolgd door een snelle botsing met de grond, betekent vaak dat ze niet in een erg goede staat zijn tegen de tijd dat we ze kunnen bekijken.
Dat gezegd hebbende, meteorieten laten fascinerende sporen achter. In een nieuw onderzoek analyseerden mijn collega's en ik brokken glas die rond een 5000 jaar oude meteorietinslagplaats in het Northern Territory waren gevonden en ontdekten dat deze een verrassend grote hoeveelheid metaal uit de meteoriet zelf bevatten – wat bewijst dat de kraters op de locatie waren gevormd door een kosmische indringer en die aanwijzingen geeft over de samenstelling van de indringer.
Natuurlijke glazen
We kennen allemaal het door de mens gemaakte glas dat wordt aangetroffen in ruiten en keukengerei. Maar glas komt ook in de natuur voor. Het grootste deel ervan is obsidiaan, het glas dat in vulkanen wordt geproduceerd en dat al sinds de oudheid bekend is.
Een veel kleinere hoeveelheid natuurlijk glas wordt geproduceerd door blikseminslagen en asteroïde-inslagen. Als we glas in de natuur vinden, kan er zorgvuldig forensisch onderzoek nodig zijn om vast te stellen waardoor het is ontstaan. De forensische analyse kan echter verrassend veel informatie onthullen over de herkomst van het glas.
In onze studie, gepubliceerd in Geochimica et Cosmochimica Acta hebben we glas geanalyseerd van een locatie in het NT, het Henbury-kraterveld.
Er zijn meteorietfragmenten teruggevonden op de locatie, waar ongeveer 5000 jaar geleden minstens 13 inslagkraters zijn gevormd tijdens een gebeurtenis. Het kraterveld wordt ook wel Tatyeye Kepmwere genoemd, en verslagen ervan zijn te vinden in mondelinge tradities van de Aboriginals.
De meteorieten die uit het Henbury-veld zijn teruggevonden, zijn van het type dat IIIAB-ijzers wordt genoemd. Het zijn overblijfselen van de metalen kern van een oude verbrijzelde wereld en werden uiteindelijk op aarde afgeleverd. Het zijn in wezen klonten metaal, die voornamelijk uit ijzer, nikkel en kobalt bestaan.
Heavy metal-klassieke rockfusion
Toen de ruimtesteen Henbury insloeg, smolt de hitte van de inslag de meteoriet samen met het gesteente van de grond. Een deel van dit gesmolten materiaal vormde gesmolten druppels die uit de kraters werden gegooid en afgekoeld tot duimgrote brokken die veel op vulkanisch glas leken.
Om meer te weten te komen over dit 'bush-glas', hebben we monsters naar het laboratorium gebracht en er met een laser gaten in geschoten, waarbij we het glas hebben verwarmd tot een heet plasma dat we konden bestuderen met een massaspectrometer, die kan bepalen welke elementen aanwezig zijn.
Hieruit bleek dat het glas elementen uit de plaatselijke zandsteen bevatte, evenals een hoog gehalte aan ijzer, nikkel en kobalt – veel meer dan we aantroffen in de blootliggende rotsen in de kraters. Deze resultaten suggereren dat het glas voor ongeveer 10% uit gesmolten meteoriet bestaat.
Een meteorietbijdrage van 10% lijkt misschien niet veel, maar het is een relatief enorm bedrag. Ter vergelijking:gesmolten rotsen van Chicxulub, de gigantische asteroïde-inslag in Mexico waarvan algemeen wordt aangenomen dat deze de dinosauriërs heeft gedood, bestaan doorgaans uit minder dan 0,1% meteoriet.
Het Henbury-glas bevatte ook verhoogde niveaus van chroom, iridium en andere elementen uit de platinagroep. Deze zijn allemaal verdwijnend zeldzaam in de meeste gesteenten op het aardoppervlak. Hun hoge overvloed aan Henbury-glas is een ander kenmerk van een kosmische oorsprong.
Meteorietglas over de hele wereld
Dergelijke hoge niveaus van meteorietresten in glas zijn niet gerapporteerd voor andere Australische kraters.
Soortgelijk glas is beschreven op twee andere locaties, zowel jonger als kleiner dan de grootste Henbury-krater (145 meter breed). De ene is de 45 meter hoge Kamil-krater in Egypte en de andere is de 110 meter hoge Wabar-krater in Saoedi-Arabië.
Er zijn ongeveer 200 meteorietinslagstructuren op aarde gedocumenteerd, waarvan 32 in Australië.
We denken dat meteorietrijk glas, zoals we dat bij Henbury aantroffen, in alle kraters voorkomt, ongeacht de grootte. Het vertegenwoordigt echter waarschijnlijk een zeer klein volume van de smelt die bij grote kraters wordt gevormd, en wordt het best bewaard bij jonge kraters die niet zijn geërodeerd.
Onze belangrijkste motivatie om te zoeken naar meteorietresten in natuurlijk glas is dat het grondwaarheidsbewijs levert voor een inslag met een hemellichaam. Op het aardoppervlak komen veel cirkelvormige, kraterachtige kenmerken voor, maar slechts weinigen hebben een werkelijk kosmische oorsprong.
De ontdekking van meteorietresten in glas is een ondubbelzinnige methode om te bevestigen dat een verdachte locatie is ontstaan door een asteroïde-inslag.
Meer raadselachtige brillen
Er zijn veel meldingen van enigmatische natuurlijke glazen, in plaatsen als Argentinië, Australië en elders, waarvan de oorsprong dubbelzinnig is. In veel gevallen is er in de omgeving geen krater bekend, zoals Libisch woestijnglas. Om te bepalen of ze een impactoorsprong hebben, is zorgvuldig speurwerk nodig om naar de veelbetekenende signalen te zoeken.
NASA overweegt momenteel ongeveer 11 miljard dollar uit te geven om een paar honderd gram gesteentemonsters van Mars te halen, verzameld door de Perseverance-rover. Missies naar Itokawa, Ryugu en Bennu hebben monsters van asteroïden opgeleverd, en een stortvloed aan nieuwe missies naar de maan zal hopelijk nieuwe monsters van onze planetaire buur opleveren.
In de tussentijd zijn er veel interessante bush-brillen die een tweede blik verdienen op zoek naar aanwijzingen voor een kosmisch erfgoed.