Jernrige meteoritter viser registrering af kernekrystallisering i systemets ældste planetesimaler

Nyt arbejde ledet af Carnegies Peng Ni og Anat Shahar afslører nye detaljer om vores solsystems ældste planetariske objekter, der brød fra hinanden ved længe siden kollisioner for at danne jernrige meteoritter. Deres fund afslører, at de forskellige kemiske signaturer af disse meteoritter kan forklares ved processen med kernekrystallisering i deres forældrekroppe, uddybe vores forståelse af den geokemi, der forekommer i solsystemets ungdom. De er udgivet af Natur Geovidenskab .

Mange af de meteoritter, der skød gennem vores planets atmosfære og styrtede ned på dens overflade, var engang en del af større objekter, der brød op på et tidspunkt i vores solsystems historie. Ligheden mellem deres kemiske sammensætninger fortæller forskere, at de stammer fra en del af fælles forældrekroppe, selv om de ankom hertil med århundreders mellemrum og vidt forskellige steder.

At tyde de geologiske processer, der formede disse moderkroppe, kunne lære os mere om vores solsystems historie og Jordens formative år. For virkelig at forstå, hvad der gør vores planet i stand til at opretholde liv, og at lede efter beboelige verdener andre steder, det er afgørende at forstå dets indre - fortid og nutid.

"Ligesom vores solsystems stenede planeter, disse planetesimaler ophobet sig fra skiven af ​​støv og gas, der omgav vores sol i sin ungdom, "forklarede hovedforfatter Ni." Og ligesom på jorden, til sidst, det tætteste materiale sank mod midten, danner forskellige lag."

Jernmeteoritter blev antaget at være resterne af kernerne i deres gamle, splittede forældrekroppe.

"En historie om, hvordan deres lag differentierede, er registreret i deres kemiske sammensætning, hvis vi kan læse det, " sagde Shahar.

Der er fire stabile isotoper af jern. (Hvert element indeholder et unikt antal protoner, men dens isotoper har varierende antal neutroner.) Det betyder, at hver jernisotop har en lidt anderledes masse end de andre. Som resultat, nogle isotoper foretrækkes af visse kemiske reaktioner - som, på tur, påvirker andelen af ​​denne isotop i reaktionens slutprodukter.

Sporene efter denne favorisering kan findes i stenprøver og kan hjælpe med at belyse de processer, der skabte disse meteoritforældrekroppe.

Tidligere forskning i forholdet mellem jernisotoper i jernmeteoritter førte til en forvirrende observation:sammenlignet med det råmateriale, som deres moderkroppe var konstrueret af, de er beriget med tunge isotoper af jern.

Sammen med Nancy Chabot og Caillin Ryan fra Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Ni og Shahar fastslog, at denne berigelse helt kan forklares ved krystallisationen af ​​et forælderobjekts kerne.

Forskerne bruger laboratoriebaseret efterligning til at simulere temperaturen af ​​kernekrystallisation i jernmeteoritforældrekroppe. Sofistikerede modeller af krystalliseringsprocessen, herunder andre elementære koncentrationer - f.eks. af guld og iridium, samt isotoper af jern - bekræftede deres fund.

"Denne forbedrede forståelse af kernekrystallisering tilføjer vores viden om vores solsystems dannelsesperiode, " konkluderede Ni.