Forskere identificerede for nylig det ældste materiale på Jorden: stardust, der er 7 milliarder år gammel, gemt væk i en massiv, stenet meteorit, der ramte vores planet for et halvt århundrede siden.
Dette gamle, interstellære støv, lavet af presolære korn (støvkorn, der foregik for vores sol), blev fanget ind i universet af døende stjerner i de sidste faser af deres liv. Noget af det støv fik til sidst en tur til Jorden på en asteroide, der producerede Murchison meteorit, en massiv 220 lb. (100 kg) sten, der faldt den 28. september 1969 nær Murchison, Victoria, i Australien.
Ny analyse af snesevis af presolære kerner fra Murchison-meteoritten afslørede en række aldre, fra omkring 4 millioner år ældre end vores sol - som dannede 4,6 milliarder år siden - op til 3 milliarder år ældre end vores sol, rapporterede forskere i en ny undersøgelse .
Selvom universet bugner af flydende stardust, er der aldrig fundet nogen presolære kerner i jordens klipper. Det skyldes, at pladetektonik, vulkanisme og andre planetariske processer opvarmede og omdannede alt det presolære støv, der måtte have samlet sig under Jordens dannelse, sagde hovedundersøgelsesforfatter Philipp Heck, Robert A. Pritzker Associated Curator of Meteoritics and Polar Studies at Field Museum of Natural Historie i Chicago.
Når der dannes store, forældreløse rumarter - som for eksempel asteroiden, der producerede Murchison - kan de også hente gammelt, interstellært støv. Men i modsætning til dynamiske planeter, er Murchisons forældresteroid "et næsten inert stykke sten, der er dannet fra solneblen og ikke har ændret sig siden da," så de presolære kerner er ikke blevet kogt ned i en anden type mineral, fortalte Heck Live videnskab.
De fleste presolære kerner måler ca. 1 mikron i længden eller er endnu mindre. Men kornene, som forskerne analyserede for undersøgelsen, var meget større og spænder fra 2 til 30 mikron i længden.
"Vi kalder dem 'stenblokke,'" sagde Heck. "Vi kan se dem med et optisk mikroskop."
Stjernelig "baby boom"
Til undersøgelsen undersøgte Heck og hans kolleger 40 af disse såkaldte stenblokke fra Murchison, maler op bit af meteoritten og tilsatte syre, som opløste mineraler og silikater og afslørede de syrebestandige presolære korn.
”Jeg sammenligner det altid med at nedbrænde høstakken for at finde nålen,” sagde Heck.
Forskerne brugte en dateringsteknik, som målte kornernes eksponering for kosmiske stråler under deres interstellare rejse over milliarder af år. I rummet stammer højenergipartikler fra forskellige kilder, bombarderer og trænger ind i faste genstande, der går forbi. Disse kosmiske stråler reagerer med sten for at danne nye elementer, der akkumuleres over tid. Ved at måle mængden af forskellige elementer i præsolære kerner kan forskere estimere, hvor længe støvet har badet i kosmiske stråler.
Tænk på det på denne måde: Forestil dig at sætte en spand udenfor under en regnvejr. Så længe regnen falder jævnt, kunne du beregne, hvor længe skovlen havde været uden for, baseret på den mængde regn, den opsamler, forklarede Heck.
De fleste af kornene - ca. 60% - dateret til ca. 4,6 til 4,9 milliarder år siden. En mulig forklaring på, hvorfor der var så mange korn i denne tidsalder, er, at de alle var produktet af en "lille babyboom" med stjernefødsel i vores galakse, der fandt sted for omkring 7 milliarder år siden.
”Og så tog det omkring to til to og en halv milliard år for disse stjerner at blive støvproducerende,” forklarede Heck. "Når en stjerne dannes, producerer den ikke støv. I det meste af sin levetid producerer stjernen ikke støv. Stjernerne producerer kun støv i slutningen af deres liv."
Denne opdagelse understøtter fund fra andre astronomer, der tyder på en dramatisk stigning i stjernedannelse for omkring 7 milliarder år siden, rapporterede forskerne.
Desuden rejste mange af kornene ikke alene gennem rummet; de rejste som klumper, "næsten som granolaklynger" ifølge Heck. Selvom det er usikkert, hvad der bundede disse korn, har andre undersøgelser vist, at nogle præsolære kerner er belagt med en klæbrig film af organisk stof, som kunne have cementeret disse klynger sammen, sagde Heck.
Lugter som videnskab
Slibning og analyse af bit af rockrock gav forskerne også et usædvanligt biprodukt - en stærk og meget skarp lugt. Indsætningen af jordbunden meteorit frigav en stank "som rådnet jordnøddesmør", siger en medforfatter Jennika Greer, en kandidatstuderende ved Field Museum og University of Chicago, i en erklæring.
"Jeg har aldrig lugtet råtent jordnøddesmør," fortalte Heck til Live Science. "Men det lugtede virkelig stærk."
En anden meteorit, der for nylig blev føjet til Field Museums samling, Aguas Zarcas fra Costa Rica, eller "kosmisk mudboldmeteorit," siges at lugte som kogte Bruxelles spirer. Flygtige organiske forbindelser i stenede meteoritter, der er abiotiske - ikke dannet af levende organismer - producerer disse karakteristiske lugte, når de opvarmes eller opløses, sagde Heck.
Og Murchison var en særlig ildelugtende meteorit, sagde Heck. Da han besøgte byen Murchison i 2019 til 50-års jubilæet for meteoritens landing, talte han med folk, der havde været vidne til begivenheden eller samlet fragmenter af rumstenen. Mange af dem havde historier at fortælle om meteoritens karakteristiske aroma.
"De sagde, at hele byen lugtede som methyleret spiritus, en meget stærk organisk lugt," sagde Heck. "Selv dem, der ikke havde set meteoritten selv - de lugtede den."
Resultaterne blev offentliggjort online i dag (13. januar) i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.
