Jak powstały planety? To pytanie nurtuje naukowców od lat i jest brakującym elementem układanki w ewolucji Układu Słonecznego. Nieco światła na tą kwestię rzuciły badania najstarszego meteorytu magmowego, jaki kiedykolwiek znaleziono – Northwest Africa 11119.

Naukowcy są przekonani, że Układ Słoneczny powstał około 4,6 miliarda lat temu, gdy chmura gazu i pyłu zapadła się pod wpływem siły grawitacji. Początek naszemu systemowi dała prawdopodobnie eksplozja z pobliskiej masywnej gwiazdy. Od tego momentu naukowcy są w stanie ustalić kawałek po kawałku, jak tworzył się Układ Słoneczny.

Naukowcy z University of New Mexico, Arizona State University i Johnson Space Center NASA dodali kolejny element do tej układanki, a to za sprawą najstarszego meteorytu, jaki kiedykolwiek znaleziono. Badania na ten temat ukazały się w „Nature Communications”.

– To najstarszy meteoryt magmowy, jaki dotychczas znaleziono. To niezwykły rodzaj skały, który mówi nam, że nie wszystkie asteroidy wyglądają tak samo. Niektóre z nich wyglądają prawie jak skorupa ziemska. Pojawiły się podczas jednego z pierwszych wulkanicznych wydarzeń, które miały miejsce w Układzie Słonecznym – powiedział Carl Agee, jeden z autorów publikacji.

Meteoryt został znaleziony w piaskach Mauretanii przez jednego z członków żyjących tam plemion nomadów. Do rąk Agee, który uchodzi za specjalistę od meteorytów na University of New Mexico trafił od handlarza meteorytów. Ten przesłał do uczelni próbkę skały, bo sam nie był pewien, czy to faktycznie meteoryt.

Meteoryt nazwany Northwest Africa (NWA) 11119 jest jaśniejszy niż większość meteorytów. Wewnątrz wyraźnie widać kryształki trydymitów – minerału z gromady krzemianów. Profesor przekazał próbkę skały swojej doktorantce, by ją zbadała. Poorna Srinivasan przeanalizowała skład i mineralogię skały za pomocą m.in. tomografii komputerowej.

Srinivasan ustaliła, że bogaty w krzemionkę meteoryt zawiera informacje znacznie poszerzające wiedzę naukową dotyczącą zakresu kompozycji skał wulkanicznych w ciągu pierwszych 3,5 milionów lat tworzenia Układu Słonecznego.

– Mineralogia tej skały zdecydowanie różni się od wszystkiego, nad czym pracowaliśmy wcześniej. Jedną z pierwszych rzeczy, jaka zwróciła naszą uwagę, były duże kryształy krzemionkowe trydymitu, które są podobne do kwarcu mineralnego. Kiedy przeprowadziliśmy dalsze analizy obrazu w celu ilościowego oznaczenia tryidymitu, stwierdziliśmy, że obecna ilość stanowi oszałamiające 30 procent całkowitego meteorytu. Taka ilość jest niespotykana w meteorytach i porównywalna jest ilością obecną w niektórych skałach wulkanicznych na Ziemi – wyjaśniła Srinivasan.

Część badań Srinivasany obejmowała również próbę odkrycia za pomocą analiz chemicznych i izotopowych, z jakiego ciała może pochodzić meteoryt. Udało jej się jedynie ustalić, że nie pochodzi on z Ziemi.

– Opierając się na izotopach tlenu, wiemy, że pochodzi on ze źródła pozaziemskiego gdzieś w Układzie Słonecznym, ale nie możemy go dokładnie zlokalizować. Jednak dzięki zmierzonym wartościom izotopowym udało nam się powiązać go z dwoma innymi niezwykłymi meteorytami – Northwest Africa 7235 oraz Almahata Sitta. Podobieństwa między nimi sugerują, że wszystkie pochodzą z tego samego ciała macierzystego. Być może było to duże, geologicznie złożone ciało, które powstało we wczesnym Układzie Słonecznym – zaznaczyła Srinivasan.

Jedna z możliwości jest taka, że obiekt macierzysty został uderzony przez asteroidę i niektóre jego fragmenty wyrzucone w przestrzeń ostatecznie dotarły do Ziemi. – Izotopy tlenu NWA11119, NWA 7235 i Almahata Sitta są identyczne, ale ten kamień – NWA 11119 – wyróżnia się jako coś zupełnie innego od wszystkich ponad 40 000 meteorytów, które znaleziono na Ziemi – powiedziała Srinivasan.

Badacze określili także dokładny wiek formowania się meteorytu. Analizy pokazały, że NWA 11119 ma około 4,5 miliarda lat.

– Większość innych znanych nam magmowych meteorytów ma bazaltowe kompozycje, które mają znacznie mniejszą zawartość krzemionki. Chcieliśmy zrozumieć, jak i kiedy ten unikalny meteoryt uformował się w skorupie ciała asteroidalnego we wczesnym Układzie Słonecznym – powiedział współautor publikacji Meenakshi Wadowa.

Większość meteorytów, które docierają na Ziemię, powstaje w wyniku zderzenia asteroid krążących wokół Słońca w obszarze zwanym pasem planetoid znajdującym się między orbitami Marsa i Jowisza. Asteroidy z kolei są pozostałością po powstaniu Układu Słonecznego około 4,6 miliarda lat temu. Skład chemiczny starożytnych magmowych meteorytów jest kluczem do zrozumienia różnorodności i geochemicznej ewolucji bloków materii, z których powstały planety.

– To meteoryt inny niż wszystkie. Takie meteoryty były prekursorami formowania się planet i stanowią krytyczny krok w ewolucji skalistych ciał w naszym Układzie Słonecznym – wyjaśnił inny z autorów publikacji, Daniel Dunlap.

– Badania te są kluczem do zrozumienia sposobu, w jaki bloki budujące planety formowały się we wczesnej fazie Układu Słonecznego. Kiedy obecnie spoglądamy na Układ Słoneczny, widzimy w pełni uformowane ciała, planety, asteroidy, komety i tak dalej. Nasza ciekawość popycha nas do zadania pytania, jak one powstały? Jak powstała Ziemia? Jest to w zasadzie brakująca część układanki, którą właśnie odkryliśmy i która mówi nam, że te procesy magmowe funkcjonujące jak małe piece, topiły skały i przetwarzały wszystkie obiekty Układu Słonecznego – podkreślił Agee.

 

 

 

 

Źródło: University of New Mexico, DziennikNaukowy