Recente meteoriet biedt inzicht in raadsels van het zonnestelsel

Het ongelooflijk zeldzame stuk steen uit de ruimte dat onlangs in Groot-Brittannië op aarde neerstortte, kan wetenschappers helpen bij het beantwoorden van de vraag waar het water op aarde vandaan komt en hoe het leven op onze planeet is ontstaan.

Gepubliceerd 16 mrt. 2021 10:36 CET, Geüpdatet 18 mrt. 2021 14:10 CET
meteorite

Dit brokstuk van een onlangs neergestorte meteoriet werd gevonden op een oprijlaan in het Engelse plaatsje Winchcombe. De meteoriet is van een zeldzaam en oeroud type genaamd ‘koolstofhoudend chondriet’ en kan wetenschappers inzicht bieden in de vroege geschiedenis van het zonnestelsel.

Foto van Photograph from Trustees of the Natural History Museum, London

In de nacht van 28 februari schoot een stuk ruimtesteen als een indrukwekkende vuurbal door de nachthemel boven Engeland en stortte neer in het rustige plaatsje Winchcombe. De meteoriet werd door een internationaal netwerk van meteorietcamera’s gevolgd, waarna wetenschappers naar het slaperige plaatsje werden gestuurd. Een deel van de meteoriet werd op een oprijlaan gevonden, terwijl een ander stuk werd ontdekt in een weide vol schapendrollen.

Tot nu toe is ongeveer een halve kilo aan ruimtesteen gevonden, dat voor nader onderzoek direct naar een aantal selecte wetenschappelijke instellingen is gestuurd – het merendeel naar het Natural History Museum in Londen. Het was belangrijk om de brokstukken zo snel mogelijk naar het laboratorium te vervoeren, om ervoor te zorgen dat de chemische samenstelling van dit vrijwel ongerepte materiaal uit de ruimte niet te veel werd veranderd door de omstandigheden hier op aarde.

Uit voorlopig onderzoek blijkt dat de meteoriet – de eerste in dertig jaar die in Groot-Brittannië is neergestort en gevonden – tot een tamelijk zeldzaam type behoort dat ‘koolstofhoudend chondriet’ (C-chondriet) wordt genoemd. Deze oeroude fragmenten bevatten niet alleen de bouwstenen van planeten, maar ook bestanddelen die mede kunnen verklaren waar al het water op aarde vandaan komt en hoe het leven op onze planeet is ontstaan.

“Dit is een magisch type meteoriet dat veel mensen absoluut fascinerend vinden,” zegt Katherine Joy, meteorietexpert aan de University of Manchester.

Vreemd genoeg doen de chemische samenstelling, de mineralen en de texturen van deze meteoriet op het eerste gezicht helemaal niet denken aan C-chondrieten. Alle fragmenten die tot nu zijn onderzocht, lijken weer een beetje anders te zijn.

“Zou dit een nieuw type meteoriet kunnen zijn, een nieuwe klasse van meteorieten, iets wat we niet eerder hebben gevonden?” vraagt Luke Daly, meteorietexpert aan de University of Glasgow, zich af. Dat is een fascinerende mogelijkheid, maar er moeten nog meer analyses worden verricht voordat die vraag kan worden beantwoord.

Het wetenschappelijk onderzoek naar het stuk ruimtepuin, dat waarschijnlijk als de ‘Winchcombe Meteorite’ door het leven zal gaan, is nog maar net begonnen. Naast de snelheid waarmee de ruimtesteen werd geborgen heeft ook de zeldzaamheid van de meteoriet tot opgetogenheid onder meteorietkenners geleid.

“We gaan hier allemaal uit ons dak,” zegt Sara Russell, planetologe aan het Natural History Museum in Londen. “Voor onze meteorietengroep is het de belangrijkste aanwinst ooit.”

Tijdcapsule uit de hemel

Er storten voortdurend meteorieten op aarde neer, maar de meeste zijn niet groot genoeg om hun komst met een spectaculaire vuurbal aan te kondigen. En zelfs áls ze dat doen, stort het merendeel van deze ruimtestenen in zee. Het overgrote deel van de meteorieten die worden geborgen, worden in poolwoestijngebied ontdekt, vooral in de ijskoude wildernis van de Zuidpool, een onafzienbare witte vlakte waar ruimtepuin door gestage ijsstromingen naar bepaalde gebieden worden gevoerd en waar de pikzwarte stenen in de sneeuwwitte wereld meteen opvallen.

Groot-Brittannië is relatief klein, dus storten daar niet zo vaak meteorieten neer. Bovendien telt het land veel steden en afgelegen natuurgebieden, waar meteorieten moeilijk zijn te vinden. Maar heel af en toe stort een stuk ruimtepuin pal voor de ogen van verbaasde aardlingen neer. Zo viel een exemplaar in 1964 op Kerstavond op een oprijlaan, “ketste af, vloog door iemands raam en belandde onder de kerstboom,” vertelt Matthew Genge, meteorietexpert aan Imperial College London.

In de afgelopen jaren hebben meteorietenjagers in Groot-Brittannië hun kans op succes vergroot door overal camera’s op te hangen die specifiek bedoeld zijn om vuurballen aan de hemel te spotten. De opnamen worden gebruikt om uit te rekenen waar fragmenten op aarde kunnen zijn neergestort. In de laatste tien jaar zijn er zes van deze netwerken opgezet, die hetzij door amateur-wetenschappers hetzij door professionals worden beheerd. Tezamen vormen ze de UK Fireball Alliance.

Deze camera’s “zijn permanent op de hemel gericht,” staan altijd aan en speuren de hemel af naar elke mogelijke vuurbal, aldus Jim Rowe, de organisator van de alliantie. Tijdens de pandemie heeft hij software ontworpen waarmee de zes afzonderlijke netwerken bij het volgen van objecten die uit de lucht vallen, met elkaar kunnen communiceren.

Het systeem heeft in de afgelopen vijf jaar enkele vuurballen gespot, maar de locaties waar deze meteorieten moeten zijn neergestort, bleken niet geschikt voor het bergen van de ruimtestenen. Een paar jaar geleden “zagen we een vuurbal, maar die dumpte een meteoriet precies in de Noordzee,” zegt Daly, en miste dus de landmassa van de Britse Eilanden en Noord-Europa, waar hij geborgen had kunnen worden.

Welkom in Winchcombe

Na jaren van observeren en wachten werd eind februari een zes seconden durend vuurspoor aan de nachthemel boven het Engelse graafschap Gloucestershire gespot. Het traject van deze meteoriet werd meteen geanalyseerd door een internationaal team van onderzoekers dat met de UK Fireball Alliance samenwerkt. De vermoedelijke inslaglocatie werd al snel vastgesteld, waarna experts uit heel Engeland naar het plaatsje Winchcombe en omgeving afreisden.

Na enkele dagen zoeken vroegen de wetenschappers het publiek via de plaatselijke pers om uit te kijken naar vreemd uitziende steenfragmenten. De experts ontvingen foto’s van mensen uit het hele graafschap waarop mogelijke fragmenten waren te zien.

Eén gezin vond de volgende ochtend een hoopje zwarte steengruis en roetachtige vlekken op de oprijlaan van hun huis. Nadat ze de berichten over een vuurbal hadden gehoord, begrepen ze dat het gruis van de meteoriet afkomstig moest zijn en namen contact op met het UK Meteor Observation Network. Slechts twaalf uur na de inslag stond een groot brokstuk van de meteoriet al ingepakt klaar om door experts te worden meegenomen.

“Het was ongelooflijk welwillend om je rekenschap te geven van het wetenschappelijk belang hiervan en om een bijdrage te willen leveren,” zegt Joy.

Daly en zijn vriendin Mira Ihasz sloten zich aan bij een groepje mensen dat een naburige weide vol schapendrollen afspeurde op sporen van de meteoriet. Wanneer een stuk ruimtepuin door de aardatmosfeer schiet, smelt het materiaal gedeeltelijk en stolt vervolgens tot een zwartgeblakerde schil. Door hun donkere kleur leken de schapendrollen verdacht veel op stukjes zwartgeblakerde meteoriet.

“Wéér een veelbelovende drol, zeiden we dan tegen elkaar,” zegt Daly. Maar na vijf dagen zoeken stuitte Ihasz op een echt stuk meteoriet.

Het brokstuk werd gevonden op zo’n vierhonderd meter van de locaties waar de meteoriet volgens computerberekeningen neergestort moest zijn – een opmerkelijke graad van nauwkeurigheid van de experts, die volgens Daly enigszins teleurgesteld waren dat hun voorspelling niet nóg preciezer was geweest.

‘Bol modder uit de begintijd’

Uit voorlopig onderzoek is gebleken dat de meteoriet tot de klasse van koolstofhoudende chondrieten behoort: rotsachtige objecten die zo oud zijn als het zonnestelsel zelf en veel koolstofverbindingen bevatten. Dit soort ruimtestenen zijn zeldzaam. Van de 65.209 meteorieten die tot nu zijn gecatalogiseerd, behoren slechts 2639 tot dit type.

De precieze herkomst van de meeste meteorieten is een raadsel. Maar dankzij het goed gedocumenteerde traject van de Winchcombe-meteoriet kon dit stuk ruimtesteen worden herleid tot de buitenste ring van de asteroïdengordel, tussen de omloopbanen van Mars en Jupiter.

“Dat we weten waar dit ding vandaan komt en wát het is, is zeer bijzonder,” zegt Joy. Dankzij deze kennis is het gemakkelijker om uit te zoeken van welke asteroïde de meteoriet is afgebroken en kunnen wetenschappers ook beter bepalen hoe dit soort ruimtepuin door verstoringen in de ruimte richting de aarde worden geslingerd.

Hoewel de Winchcombe-meteoriet kenmerken van meerdere soorten C-chondrieten vertoont, wat kan wijzen op een heel nieuw type ruimtepuin, is de steen na eerste chemische analyses ingedeeld als een meteoriet van het CM-type. Deze brokstukken uit de ruimte bevatten onder meer veel waterhoudende mineralen.

“Het is een bol modder uit de begintijd,” zegt Genge van Imperial College London. Van dit type zijn er wereldwijd slechts 652 exemplaren gevonden.

Vergeleken met de meeste andere typen meteorieten zijn CM-chondrieten “ongelooflijk kwetsbaar,” zegt Daly. De mineralen in het binnenste van de meteorieten verweren heel snel in de vochtige aardatmosfeer, dus als ze langere tijd aan de lucht worden blootgesteld, “vervallen deze dingen gewoon tot stof.”

“Het feit dat dit type meteoriet zo kwetsbaar is en dat hij zo snel is geborgen, was van doorslaggevend belang,” zegt Joy. “Dit exemplaar stond binnen 36 tot 48 uur na het neerstorten ingepakt en wel in het museum, wat gewoon niet vaak gebeurt.” De snelle berging betekent dat de meeste bestanddelen van de meteoriet in vrijwel ongerepte staat bewaard zijn gebleven – en des te meer kunnen onthullen over het vroege zonnestelsel en de vruchtbare planeet waarop we leven.

Geheimen van de aarde

Een van de raadsels die met behulp van ruimtestenen als de Winchcombe Meteorite opgelost kunnen worden, is de vraag waar de enorme hoeveelheden water op aarde vandaan komen. Tijdens de kolossale inslag op aarde waarbij zo’n vierenhalf miljard jaar geleden de maan ontstond, verdampte waarschijnlijk een groot deel van het oorspronkelijke water op aarde.

Of het oppervlaktewater dat we vandaag de dag op aarde vinden grotendeels het resultaat is van de samenstelling van de aarde zelf en via vulkaanuitbarstingen aan de oppervlakte is getreden, of dat het grotendeels door waterhoudende asteroïden naar onze planeet is gebracht, is nog altijd onderwerp van debat. Door onderzoek te doen naar gehydrateerde mineralen in C-chondrieten kunnen we volgens Russell ontdekken welke processen verantwoordelijk zijn geweest voor het vullen van de huidige wereldzeeën.

CM-chondrieten bevatten doorgaans ook talloze organische verbindingen, waaronder aminozuren en suikers, en men vermoedt dat deze meteoriet daarop geen uitzondering is. Asteroïden die op de vroege aarde insloegen, moeten zulk organisch materiaal met zich hebben meegebracht, waardoor ze misschien de voorwaarden hebben geschapen voor het ontstaan van de eerste levende organismen.

“Die organische verbindingen hebben het ontstaan van het leven op aarde mogelijk versneld,” zegt Genge.

Meteorieten kunnen ons ook veel vertellen over de tijd waarin de aarde werd gevormd. De Winchcombe-meteoriet bevat bestanddelen die ‘calcium-aluminiumrijke insluitsels’ of ‘CAI’s’ worden genoemd. “Dat zijn de oudste vaste stoffen van het zonnestelsel, wat uiteraard heel fascinerend en spannend is,” zegt Russell.

De chemische samenstelling van ‘CAI’s’ duidt erop dat ze allemaal in dezelfde tijd en op dezelfde plek zijn gevormd, namelijk 4,56 miljard jaar geleden in de nabijheid van de zon. Maar daarna belandden ze in rotsachtig materiaal dat samenklonterde in het ijskoude randgebied van het buitenste zonnestelsel. Die spectaculaire reis vanuit het centrum naar de uiterwaarden van ons zonnestelsel is niet eenvoudig te verklaren, maar de vondst van steeds meer ‘CAI’s’ kan inzicht bieden in de vraag hoe dit materiaal tijdens de vorming van het zonnestelsel is vermengd en zijn moderne vorm heeft aangenomen.

CM-chondrieten bevatten vaak ook korreltjes van mineralen als grafiet en diamant die opmerkelijk genoeg nóg ouder zijn dan het zonnestelsel zelf. De chemische samenstelling ervan is zó anders dan alles wat we in het zonnestelsel aantreffen dat wetenschappers denken dat ze afkomstig zijn uit de atmosfeer van reuzensterren of bij supernova-explosies zijn gevormd en daarna in het zich nog vormende zonnestelsel zijn beland.

Deze korreltjes werden “het heelal in geslingerd, hebben honderden miljoenen jaren rondgezweefd en werden uiteindelijk in stofwolken gevangen die onder hun eigen zwaartekracht zijn samengeklonterd,” zegt Genge. Hoewel deze oerjuwelen nog niet in de Winchcombe-meteoriet zijn aangetoond, verwachten wetenschappers wel degelijk dat dit stuk ruimtepuin net als andere CM-chondrieten sporen van de periode vóór het ontstaan van het zonnestelsel bevat.

Daarmee zou de meteoriet niet alleen aanwijzingen voor de geschiedenis van onze kosmische omgeving kunnen bevatten, maar ook voor het ontstaan van andere planetaire stelsels die sindsdien zijn verdwenen. Het internationale onderzoek om al deze geheimen te ontrafelen, is nog maar pas begonnen.

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

Lees meer

Ontdek Nat Geo

  • Dieren
  • Milieu
  • Geschiedenis en Cultuur
  • Wetenschap
  • Reizen
  • Fotografie
  • Ruimte
  • Video

Over ons

Abonnement

  • Abonneren
  • Schrijf je in
  • Shop
  • Disney+

Volg ons

  • Gebruiksvoorwaarden
  • Privacyverklaring
  • Cookiebeleid
Copyright © 1996-2015 National Geographic Society. Copyright © 2015-2017 National Geographic Partners, LLC. Alle rechten voorbehouden.