Små ure krystalliserer forståelsen af ​​meteoritstyrt

For næsten to milliarder år siden, en 10 kilometer bred del af rummet smækkede ned i klippen nær det, der nu er byen Sudbury. Nu, videnskabsmænd fra Western University og University of Portsmouth forener detaljerne om det meteoritnedslag med teknologi, der måler omkringliggende krystalfragmenter som en måde at datere andre gamle meteoritnedslag på.

Den banebrydende teknik hjælper med at tilføje kontekst og indsigt i meteornedslagsalderen. Og i sidste ende, det giver nye ledetråde til livets begyndelse på denne planet og andre, sagde Desmond (Des) Moser, lektor ved Institut for Geovidenskab og Geografi på Western.

"Det underliggende tema er, hvornår begyndte livet? Vi ved, at det ikke kunne ske, så længe overfladen periodisk blev fordampet af meteoritnedslag i solsystemets tidlige år og ungdom - så hvis vi kan finde ud af, hvornår disse angreb stoppede, så kan vi forstå lidt mere om, hvordan vi kom hertil, og når."

I dette tilfælde, forskere har været i stand til at bruge nye billeddannelsesteknikker til at måle den atomare nanostruktur af gamle krystaller ved nedslagssteder, ved at bruge det 150 kilometer brede krater ved Sudbury som teststed.

Chokbølger fra det meteoritnedslag deformerede de mineraler, der udgjorde klippen under krateret, herunder små, seje krystaller, der indeholder spormængder af radioaktivt uran og bly. "Disse kan bruges som små ure, der er grundlaget for vores geologiske tidsskala, " sagde Moser. "Men fordi disse krystaller er et sammenstødt rod, konventionelle metoder hjælper ikke med at udtrække aldersdata fra dem."

Et internationalt team, der bruger specialiserede instrumenter på Western's Zircon and Accessory Phase Laboratory (ZAPLab) og et nyt instrument kaldet atomsonden, på CAMECA Laboratories i USA, har gjort det arbejde lettere. Med sonden, forskere er i stand til at skære og løfte små stykker krystal baddeleyit, som er almindeligt i terrestriske, Mars- og månesten og meteoritter.

Derefter målte Mosers team – inklusive forsker Lee White og co-vejleder James Darling fra University of Portsmouth – deformationen i krystallerne efter at have slibet og poleret stykkerne til ekstremt fine nåle, derefter fordampede og identificerede atomerne og deres isotoper lag for lag. Resultatet er en 3D-model af atomerne og deres positioner.

"At bruge atomsonden til at gå fra klippen til krystallen til dens atomare niveau er som at zoome ind med den ultimative Google Earth, " siger Moser. Denne tilgang på atomare skala rummer et stort potentiale til at etablere en mere nøjagtig kronologi over dannelsen og udviklingen af ​​planetskorper.

Holdets resultater offentliggøres i tidsskriftet Naturkommunikation .