Meteorit giver registrering af asteroider, der spytter småsten ud

I 2019 sendte NASAs OSIRIS-REx-rumfartøj billeder tilbage af et geologisk fænomen, som ingen nogensinde havde set før:småsten fløj væk fra overfladen af ​​asteroiden Bennu. Asteroiden så ud til at skyde sværme af marmorstore sten af. Forskere havde aldrig set denne adfærd fra en asteroide før, og det er et mysterium, præcis hvorfor det sker. Men i et nyt papir i Nature Astronomy , viser forskere det første bevis på denne proces i en meteorit.

"Det er fascinerende at se noget, der netop blev opdaget af en rummission på en asteroide millioner af miles væk fra Jorden, og finde en optegnelse fra den samme geologiske proces i museets meteoritsamling," siger Philipp Heck, Robert A. Pritzker-kurator. of Meteoritics på Chicago's Field Museum og seniorforfatter af Nature Astronomy studere.

Meteoritter er klippestykker, der falder til Jorden fra det ydre rum; de kan være lavet af stykker af måner og planeter, men oftest er de afbrudte stykker af asteroider. Aguas Zarcas-meteoritten er opkaldt efter den costaricanske by, hvor den faldt i 2019; det kom til Field Museum som en donation fra Terry og Gail Boudreaux. Heck og hans elev, Xin Yang, var ved at forberede meteoritten til endnu en undersøgelse, da de bemærkede noget mærkeligt.

"Vi forsøgte at isolere meget små mineraler fra meteoritten ved at fryse den med flydende nitrogen og tø den op med varmt vand for at bryde den op," siger Yang, en kandidatstuderende ved Field Museum og University of Chicago og avisens første forfatter. "Det virker for de fleste meteoritter, men denne her var noget mærkelig - vi fandt nogle kompakte fragmenter, der ikke ville bryde fra hinanden."

Heck siger, at det ikke er uhørt at finde stumper af meteorit, der ikke går i opløsning, men videnskabsmænd trækker normalt bare på skuldrene og bryder morteren og støderen ud. "Xin havde et meget åbent sind, sagde han, 'Jeg har ikke tænkt mig at knuse disse småsten til sand, det er interessant'," siger Heck. I stedet udtænkte forskerne en plan for at finde ud af, hvad disse småsten var, og hvorfor de var så modstandsdygtige over for at gå i stykker.

"Vi lavede CT-scanninger for at se, hvordan småstenene sammenlignet med de andre sten, der udgør meteoritten," siger Heck. "Det, der var slående, er, at disse komponenter alle blev klemt sammen - normalt ville de være sfæriske - og de havde alle den samme orientering. De blev alle deformeret i den samme retning ved én proces." Der var sket noget med småstenene, som ikke skete med resten af ​​stenen omkring dem.

"Dette var spændende, vi var meget nysgerrige efter, hvad det betød," siger Yang.

Forskerne havde dog et fingerpeg fra OSIRIS-REx-resultaterne i 2019. Derfra sammensatte de en hypotese, som de understøttede med fysiske modeller. Asteroiden gennemgik en højhastighedskollision, og anslagsområdet blev deformeret. Den deformerede sten brød til sidst fra hinanden på grund af de enorme temperaturforskelle, som asteroiden oplever, når den roterer, da den side, der vender mod solen, er mere end 300° F varmere end den side, der vender væk. "Denne konstante termiske cykling gør klippen sprød, og den brækker fra hinanden til grus," siger Heck.

Disse småsten bliver derefter kastet ud fra asteroidens overflade. "Vi ved endnu ikke, hvad processen er, der skubber småstenene ud," siger Heck - de kan blive løsnet af mindre påvirkninger andre rumkollisioner, eller de kan bare blive frigivet af den termiske stress, som asteroiden gennemgår. Men når først småstenene er forstyrret, siger Heck, "du behøver ikke meget for at skubbe noget ud - flugthastigheden er meget lav." En nylig undersøgelse af Bennu afslørede, at dens overflade er løst bundet og opfører sig som popcorn i en spand.

Småstenene gik derefter ind i en meget langsom bane omkring asteroiden, og til sidst faldt de tilbage til overfladen længere væk, hvor der ikke var nogen deformation. Så, siger Heck og Yang, gennemgik asteroiden en anden kollision, blev de løse blandede småsten på overfladen forvandlet til en fast sten. "Det pakkede stort set alt sammen, og det her løse grus blev til en sammenhængende sten," siger Heck. Det samme påvirkning kan have løsnet den nye klippe, og sendt den til at bevæge sig ud i rummet. Til sidst faldt den del til Jorden som Aguas Zarcas-meteoritten, der bar beviser for, at småsten blandede sig.

Dette kunne forklare småstenene til stede i Aguas Zarcas, hvilket gør meteoritten til det første fysiske bevis på den geologiske proces observeret af OSIRIS-REx på Bennu. "Det giver en ny måde at forklare den måde, hvorpå mineraler på overfladen af ​​asteroider blandes," siger Yang.

Det er en stor sag, siger Heck, fordi forskerne i lang tid antog, at den vigtigste måde, hvorpå mineralerne på overfladen af ​​asteroider bliver omarrangeret, er gennem store styrt, som ikke sker særlig ofte. "Fra OSIRIS-REx ved vi, at disse partikeludstødningshændelser er meget hyppigere end disse højhastighedspåvirkninger," siger Heck, "så de spiller sandsynligvis en vigtigere rolle i at bestemme sammensætningen af ​​asteroider og meteoritter."

Aguas Zarcas er den første meteorit, der viser tegn på denne adfærd, men det er sandsynligvis ikke den eneste. "Vi ville forvente dette i andre meteoritter," siger Heck. "Folk har bare ikke ledt efter det endnu." + Udforsk yderligere

'Fireball'-meteorit indeholder uberørte udenjordiske organiske forbindelser