Recent onderzoek toont bijzondere afkomst Hypatia steen

Libian Desert Glass gebied credits; Saharagems

Een paar jaar geleden stelde een team wetenschappers van de Universiteit van Johannesburg dat de Hypatia steen de eerste ‘komeetkern’ gevonden op aarde is. Deze conclusie ondersteunt de algemeen geaccepteerde verklaring van het gebied in de Sahara bekend als de ‘Libyan Desert Glass Field’ (ook wel bekend als de Great Sand Sea glass, een meteoriet inslag gebied in het oosten van Libië en west Egypte) waar de steen ontdekt werd. De impact van de meteorieten heeft een deel van het zand veranderd in gelig kwartsglas. Maar de verklaring van de Hypatia steen is minder eenvoudig dan het op het eerste gezicht leek. Het team uit Johannesburg heeft de mineraal samenstelling van Hypatia de afgelopen jaren grondig geanalyseerd en, hoewel zonder twijfel een steen uit de ruimte, bevat het niet het ‘basis recept’ dat bij ander gesteente uit de ruimte afkomstig is aangetroffen wordt. Miljarden jaren geleden begon de vorming van het zonnestelsel als enorme gast en stof wolken die rond de zon cirkelden. Door de tijd heen klonterde dit materiaal samen om (dwerg)planeten te vormen. De rest fragmentjes zwierven rond als asteroïden en kometen. Deze komen qua bestanddelen min of meer overeen met dat van aards gesteente. Echter met de Hypatia is dat niet het geval.

Jan Kramers, hoofdonderzoeker stelt; ‘Als het mogelijk was om al het aards gesteente in een grote stamper tot stof te vermalen, zou dat stof een eendere compositie hebben als chondrite (rotsachtige) meteoriet.’ (een steenachtige meteoriet met kleine minerale korrels (chondrulen). In chondrite meteorieten komt een relatief kleine hoeveelheid koolstof voor en een flinke hoeveelheid silicium. Maar Hypatia’s matrix bestaat voornamelijk uit koolstof en een klein beetje silicium. Wat volgens Kramers ook ongewoon is, is dat de koolstof een hoge concentratie (PAH, polyaromatic hydrocarbon) polyaromatische koolwaterstof bevat, een belangrijk bestanddeel van interstellair stof, dat reeds aanwezig was voor ons zonnestelsel gevormd werd. Interstellair stof wordt ook gevonden in kometen die reeds voor zeer lange tijd niet aan enige opwarming blootgesteld zijn. De inslag op aarde was krachtig genoeg om het koolstof rijke materiaal in de steen om te zetten in een laag diamant, dat zorgde voor bescherming tegen miljoenen jaren van barse omstandigheden. Her en der zitten er in de Hypatia steen metalen insluitsels. De onderzoekers analyseerden de minerale korrels in deze insluitsels en troffen er chemische verbindingen aan die zeer bijzonder waren. ‘Het aluminium komt in pure vorm voor, en niet in een chemische binding met andere elementen,’aldus Georgy Belyanin, de eerste auteur van het artikel. Dit komt op aarde en zelfs in de rest van het zonnestelsel nauwelijks voor. Er zijn ook korrels gevonden met een samenstelling van nikkel en fosfor met weinig ijzer; een samenstelling die nog nooit op aarde in meteorieten is voorgekomen.

Al deze bijzonderheden suggereren dat Hypatia, of in ieder geval deeltjes ervan, zich begon te vormen nog voor het zonnestelsel.  De rotsachtige buitenkant is waarschijnlijk niet presolair maar dat kan juist helpen nieuwe inzichten te krijgen over de vorming van het zonnestelsel. Het gebrek aan silicate mineralen in Hypatia, in tegenstelling tot de chondrite meteorieten waar silicium volop aanwezig is, de exotische minerale inclusies maken de steen uiterst bijzonder. En mocht Hypatia niet presolair zijn dan duiden deze kenmerken erop dat de zonnenevel niet overal van dezelfde samenstelling was. Een ding staat voor de onderzoekers vast. De steen werd gevormd in een zeer koude omgeving, rond of onder  -196° C Dat duidt erop dat Hypatia ofwel van de Kuipergordel of Oortwolk afkomstig is of nog van verder, de interstellaire ruimte. Het team gaat verder met het onderzoeken van de chemische componenten en samenstelling van Hypatia en hoopt in de toekomst de exacte herkomst te ondekken. De studie is gepubliceerd in het Geochimica et cosmochimica Acta, januari 2018. Bronnen; New Atlas / Science Daily

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703717307962