Meteoriet: de 60-ton steen die niemand ooit heeft verplaatst

Meteoriet: de 60-ton steen die niemand ooit heeft verplaatst

De meeste rotsen die uit de ruimte vallen, verbranden volledig voordat ze ooit de grond bereiken. De meteorieten die overleven — meteoraten — blijken enkele van de oudste, chemisch meest informatieve materialen te zijn die je in je handen kunt houden. Sommige zijn zwaarder dan een beladen vrachtwagen. Anderen bevatten aminozuren of water die ouder zijn dan de Aarde zelf.

Meteoraten worden traditioneel in drie grote categorieën verdeeld: steenmeteorieten, voornamelijk uit silikaatsteen; ijzermeteorieten, grotendeels ferronikkelmetal; en steen-ijzermeteorieten, die grote hoeveelheden van beide mengen. Deze driedeling is belangrijk omdat elk type zich anders vormde binnen een verbrokkelde planetesimaal, en elk type heeft wetenschappers uiteindelijk een ander verhaal verteld — over de geboorte van ons zonnestelsel, over de planeten die het achterliet, en occasionally over de dood van de wezens die er ooit op leefden.

Dit is een rondleiding door de meteoraten die dit verhaal mogelijk hebben gemaakt: de zwaarste ooit gevonden, de meest intensief bestudeerde, het oudste materiaal ooit op Aarde teruggevonden, en de kratters — één in de Arizona-woestijn, één onder Mexico begraven — die wetenschappers toonden hoe je een inslag kunt bewijzen.

Zeldzame stenen die meer wegen dan al het andere

IJzermeteorieten vormen slechts ongeveer 5,7% van waargenomen vallende, maar ze zijn altijd sterk oververtegenwoordigd geweest in meteorietenverzamelingen — musea en verzamelaars hebben ze altijd bevoorrecht omdat ze gemakkelijk herkenbaar zijn en robuust genoeg om intact te overleven. Deze onevenwichtigheid gaat dieper dan verzamelingsbias. Omdat ijzermeteorieten veel dichter zijn dan steenmeteorieten, maken ze bijna 90% uit van de totale massa van alle bekende meteoraten, ongeveer 500 ton in totaal. Een klein gedeelte van monsters per aantal bevat bijna al het gewicht.

Dit dichtheidsverschil is ook de reden waarom de grootste meteoraten ooit gevonden, zonder uitzondering, ijzerwezens zijn: metaal kan atmospheer-ingang en inslag op de grond veel vaker als één stuk overleven dan breekbare steen kan.

De 60-ton steen die niemand ooit heeft verplaatst

De Hoba-meteoriet, gevonden op een boerderij in de buurt van Grootfontein, Namibië, is de grootste bekende intacte meteoriet. De hoofdmassa wordt geschat op meer dan 60 ton — ongeveer twee keer zo zwaar als de grootste fragmenten van de Cape York-meteoriet (de 31-ton Ahnighito, nu in het American Museum of Natural History) of de Campo del Cielo-meteoriet (de 31-ton Gancedo). Het bestaat uit ongeveer 84% ijzer en 16% nikkel, met sporen kobalt, en wordt aangenomen dat het minder dan 80.000 jaar geleden de Aarde trof.

Hoba werd gevonden in 1920, toen landverhuizer Jacobus Hermanus Brits het raakte met zijn ploeg terwijl hij een veld met een os bewerkte. Vanwege zijn enorme massa is het nooit van de plaats waar het viel verplaatst — elke bezoeker van de site vandaag staat precies waar de meteoriet tienduizenden jaren geleden landde.

De platte, tafelachtige Hoba-meteoriet rust in zijn displaykuil in Namibië
De Hoba-meteoriet op haar plaats nabij Grootfontein, Namibië. Foto: Eugen Zibiso, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

De meest bestudeerde vuurbal in de geschiedenis

De Allende-meteoriet is de grootste carbonaceuze chondriet ooit op Aarde gevonden. Het viel op 8 februari 1969 om 01:05 uur als een heldere vuurbal boven de Mexicaanse staat Chihuahua, en meer dan 2 ton fragmenten werden daarna van de grond teruggewonnen. Omdat het slechts enkele maanden voordat het Apollo-programma de eerste maanstenen terugbracht, vielen, hadden wetenschappers al de instrumenten en appetijt klaar om het in buitengewoon detail te bestuderen — wat deel uitmaakt van de reden waarom Allende vaak wordt beschreven als de meest bestudeerde meteoriet in de geschiedenis.

Een gepolijste plak van de Allende-meteoriet met lichte ronde chondrules ingebed in donkere matrix
Een gepolijste plak van de Allende-meteoriet, gevormd samen met het zonnestelsel 4,5 miljard jaar geleden. Foto: Shiny Things, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Die zorgvuldige studie loonde. Allende bevat chondrules en calcium-aluminiumrijke incluementen gedateerd op 4,567 miljard jaar oud, de oudste bekende vaste stoffen gevormd in het zonnestelsel. Deze incluementen zijn ongeveer 30 miljoen jaar ouder dan de Aarde zelf — wat betekent dat een stuk van de Allende-meteoriet al was gestold voordat de planeet waarop het uiteindelijk landde de vorming had afgerond.

Ingrediënten voor leven, verzegeld in steen

De Murchison-meteoriet, die in 1969 in Australië viel, behoort tot dezelfde carbonaceuze chondroitfamilie als Allende, en heeft zich voor chemici even waardevol bewezen. Meer dan 15 aminozuren — enkele van de basisbouwstenen van het leven — zijn er door meerdere studies in geïdentificeerd, allemaal gevormd door niet-biologische chemie in de ruimte lang voordat ergens leven bestond.

Een donker fragment van de Murchison-meteoriet naast een reageerbuis met geïsoleerde deeltjes
Een fragment van de Murchison-meteoriet, met geïsoleerde deeltjes in een reageerbuis. Foto: United States Department of Energy; geüpload naar wikipedia door en:User:Carl Henderson, publiek domein, via Wikimedia Commons

Murchison handhaaft echter een nog ouder record. Siliciumcarbidedeeltjes erin zijn gedateerd op 7 miljard jaar oud, waardoor ze het oudste materiaal ooit op Aarde zijn gevonden — ongeveer 2,5 miljard jaar ouder dan de Aarde en het zonnestelsel zelf. Deze korrels verdichtten zich rond een ander, lang dood ster voordat onze eigen zon ooit werd gevormd, en overleefde een reis van miljarden jaren om in een Australisch veld terecht te komen.

Een krater waar je nog omheen kunt lopen

Niet elke meteoriet overleeft als museumstuk — sommige zijn tegenwoordig alleen bekend door het gat dat ze hebben achtergelaten. Meteor Crater, ook wel Barringer Crater genoemd, ligt in de woestijn van Arizona en is ongeveer 1.200 meter in doorsnee en 170 meter diep, omgeven door een rand die 45 meter boven de omliggende vlakte uitrijst. Het is ongeveer 50.000 jaar geleden gevormd door een nikkel-ijzermeteoriet van ongeveer 50 meter doorsnee — één enkel voorwerp kleiner dan een voetbalveld dat een van uit de ruimte zichtbare krater uitstanste.

Decennia lang gingen geologen ervan uit dat de krater vulkanisch was. De zaak voor inslag werd gemaakt door Eugene Shoemaker, die erin coësite en stishoviet vond — zeldzame silicavormen die alleen ontstaan wanneer quartsführend gesteente wordt getroffen door enorme overdruk. Afgezien van inslagen zijn de enige andere manieren om geschokt kwarts als dit te produceren een directe bliksemslag of een kunstmatige kernwapen explosie. Het vinden van Meteor Crater sloot effectief elke vulkanische verklaring uit.

De inslag met een chemische vingerafdruk

Chicxulub-krater, begraven onder Mexico's Yucatánschiereiland, zijn de litteken overblijfselen van een veel grotere inslag. Het vormde zich iets meer dan 66 miljoen jaar geleden toen een asteroïde van ongeveer 10 kilometer doorsnee de Aarde trof, leidend tot een krater nu geschat op 200 kilometer in doorsnee. In tegenstelling tot Meteor Crater kan niemand Chicxulub helemaal van het oppervlak zien — het werd alleen gevonden vanwege wat het in de gesteentelagen over de hele wereld achterliet.

Geologen Walter en Luis Alvarez stelden eind jaren zeventig voor dat een inslag het massale uitsterven aan het eind van het krijt veroorzaakte, nadat ze een dunne wereldwijde sedimentlaag met iridiumgehaltes tot 160 keer boven de achtergrond hadden gevonden. Iridium is zeldzaam in Aarde korst maar gangbaar in asteroïden, dus de anomalie werkte als een chemische vingerafdruk achtergelaten door de impactor — jaren voordat iemand de krater zelf had gelokaliseerd.

Landsat-satellietafbeelding van de kustlijn van het Yucatán-schiereiland boven de begraven Chicxulub-krater
Landsat-satellietbeeldvorming boven het Yucatán-schiereiland, waar de Chicxulub-krater ondergronds begraven ligt. Foto: O.V.E.R.V.I.E.W., CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Boodschappers van Mars

Een meteoriet hoeft niet van een asteroïde te komen. Tot voor kort was de bron van slechts ongeveer 6% van meteoraten zo precies getraceerd, en waren de bevestigde oorsprong lichamen alleen de Maan, Mars en asteroïde Vesta — een korte lijst voor een categorie die tienduizenden monsters omvat. Onder de in noordwestelijk Afrika teruggewonnen Martiaanse meteoraten springt Tissint eruit als de eerste waargenomen Martiaanse meteorietval in meer dan vijftig jaar, terwijl NWA 7034 de oudste bekende meteoriet afkomstig van Mars is, een unieke waterrijke regolietbrecci anders dan enig ander verzameld Martiaans monster.

Wanneer een plek meer dan één meteoriet oplevert, onderscheiden verzamelaars en de Meteorite Society de afzonderlijke stenen door een getal of letter aan de sitenaam toe te voegen — zo kreeg de beroemde Martiaanse meteoriet Allan Hills 84001 zijn aanduiding, naast minder beroemde voorbeelden zoals Dimmitt (b).

Ruimtestenen jagen op ijs

Omdat meteoraten donker zijn en onmiddellijk afsteken tegen een gladde, bleke oppervlak, zijn enkele van de beste jachtgebieden op Aarde ook enkele van de meest extreme. Antarcticas blauwe ijsvelden bleken ideaal: nadat in 1973 op één plek een dozijn meteoraten waren gevonden, werd in 1974 een Japanse expeditie gelanceerd die volledig aan het zoeken naar meer was gewijd. Die ene expeditie haalde bijna 700 meteoraten binnen, transformerend Antarctica van een bijzaak in één van 's werelds productievste meteoraitenjaagvelden.

Bronnen