Meteoritternes oprindelse peger på mulig uopdaget asteroide

En ny analyse af en meteorit kaldet Bunburra Rockhole har afsløret, at klippen stammer fra en hidtil ukendt forældreasteroide, giver videnskabsfolk mulighed for at forstå moderkroppens geologi.

Forælderorganet var differentieret, hvilket betyder, at det var stort nok til at adskilles i en kerne, kappe og skorpe, og var nogenlunde kugleformet, dog ikke så stor som en planet. At identificere en ny differentieret asteroide er afgørende for at forstå dannelsen af ​​asteroider og planeter i solsystemet. De fleste af de store asteroider i Asteroidebæltet er allerede kendt, så det betyder, at enten stammer meteoritten på en asteroide, der er blevet eroderet, eller der er en anden stor asteroide derude.

Bunburra Rockhole var den første meteorit, der blev genfundet ved hjælp af Desert Fireball Network, et netværk af kameraer på tværs af Australien, der observerer, hvor meteoroider kommer ind i atmosfæren. Disse kameraer gør det muligt at bestemme en meteorits kredsløb før dens nedstigning til Jorden. Modeller af Bunburra Rockholes kredsløb placerede sin oprindelse i det inderste, det vigtigste asteroidebælte, interiør til Vesta, det næststørste legeme i Asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter.

Iltisotoperne af en meteorit kan fungere som et fingeraftryk for at identificere det moderlegeme, den stammer fra. Gruppen af ​​meteoritter kendt som HED (howardite, eukrit, og diogenit) menes at komme fra Vesta, da deres iltisotopsignaturer er de samme. Bunburra Rockhole blev oprindeligt klassificeret som en eucrit, dog er dens iltsammensætning meget forskellig fra den i de andre HED'er.

I en ny undersøgelse, astro-geolog Gretchen Benedix fra Curtin University i Australien og kolleger, udført en mere detaljeret analyse af meteoritten. Papiret, "Bunburra Rockhole:Udforskning af geologien af ​​en ny differentieret asteroide, " blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Geochimica og Cosmochimica Acta . Forskningen blev finansieret af NASA Emerging Worlds og Cosmochemistry-programmer. Nogle af det internationale konsortium blev også finansieret af Australian Research Council (ARC) og nogle europæiske tilskud.

"De første data blev indsamlet på ét stykke, hvilket gav spændende resultater, dermed, vi undersøgte flere forskellige stykker for at sikre, at det originale stykke ikke var en anomali, sagde Benedix.

Deres resultater afslørede, at alle de forskellige stykker også har unormale iltsammensætninger, viser, at den indledende analyse på et enkelt stykke var korrekt. Den målte sammensætning svarer ikke til den, der ses i meteoritter fra Vesta.

Selvom iltsammensætningen er anderledes end Vestas, bulksammensætningen af ​​Bunburra Rockhole er bemærkelsesværdigt ens, rejser endnu flere spørgsmål om meteorittens oprindelse.

Tre scenarier blev foreslået af forskerne for at forsøge at forklare denne meteorits anomalier. Den første var, at klippen var blevet forurenet af andet materiale, den anden, at den stammer fra en tidligere ikke-samplet del af Vesta, og den tredje, at dens moderlegeme er en uopdaget differentieret asteroide.

Hvis der var sket forurening, anslået 10 procent af materialet i meteoritten skulle være forurenende stoffer for at forklare den unormale ilt, og det er noget, der ville have været indlysende ved computertomografiscanninger (CT-scanninger) på grund af densitetsforskellene mellem materialer. Ud over, fragmenter af forureningen skulle også have været til stede, og dog blev ingen set. Dette bevis blev brugt til at udelukke forureningsteorien.

Hvis meteoritten kom fra en ikke-prøvet del af Vesta, det ville betyde, at Vesta er heterogen, hvilket betyder, at sammensætningen varierer på tværs af asteroiden. Imidlertid, der er ingen beviser, baseret på HED-meteoritterne, at antyde, at Vesta er heterogen, da alle har den samme iltisotopsammensætning. Det betyder, at iltsammensætningen var homogen på tværs af Vesta før dannelsen af ​​den basalt, som eukritterne kommer fra. Derfor, Vesta kan ikke være moderorganet til Bunburra Rockhole.

Dette efterlader teorien om, at en tidligere uopdaget, differentieret asteroide er den mest sandsynlige oprindelse af Bunburra Rockhole.

"Den kemiske sammensætning af en meteorit fortæller meget om, hvor meget termisk eller vandig ændring den har oplevet, " forklarede Benedix. "Dette skyldes, at varme og vand har tendens til at flytte forskellige elementer rundt med forskellige hastigheder. Så hvis en krop er blevet differentieret, som Jorden, det vil adskilles i en metalrig kerne, en tæt mineralrig kappe og en let mineralrig skorpe på grund af de elementer, der udgør disse mineraler."

Bunburra Rockhole er en basaltmeteorit, hvilket indikerer, at der skete smeltning i moderlegemet, da lagene blev adskilt og asteroiden differentieret. Hvis forældreorganet ikke havde differentieret sig, så ville flere metaller have været til stede.

Da bulksammensætningen af ​​Bunburra Rockhole og Vesta er ens, det er sandsynligt, at Bunburra Rockholes moderlegeme og Vesta er dannet inden for en lignende del af solsystemet. Imidlertid, det er i øjeblikket umuligt at udpege, hvilken asteroide Bunburra Rockhole stammer fra.

"Alle de større asteroider i bæltet og i det nære Jordrum er klassificeret, " forklarede Benedix. "Så enten er der en anden stor asteroide, som vi ikke har fundet endnu, eller også har den asteroide, som Bunburra Rockhole stammer fra, udviklet sig over tid gennem rumforvitring og stødbehandling."

Forælderasteroiden ville have haft samme størrelse som Vesta, dog lidt mindre. Sjældne jordarters elementer og bulk hovedelementer i meteoritten viser lignende niveauer af delvis smeltning, som Vesta gør, men variationerne i iltisotoperne i meteoritten er i overensstemmelse med hurtigere afkøling end Vesta, indikerer en krop omkring 100 kilometer mindre.

Interessant nok, endnu en mærkelig meteorit, kaldet Asuka 881394, har lignende ilt- og chromisotopmængder som Bunburra Rockhole (selvom der er nok subtile forskelle til at indikere, at det ikke er den samme forældreasteroide), hvilket tyder på, at der kunne være endnu en differentieret krop derude, som ville have dannet sig omkring samme tid og i samme region som Bunburra Rockhole-forælderen. At analysere Asuka vil være et fremtidigt projekt for holdet af forskere.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra NASAs Astrobiology Magazine. Udforsk Jorden og videre på www.astrobio.net.