En ny analys av en meteorit kallad Bunburra Rockhole har avslöjat att stenen härstammar från en tidigare okänd moderasteroid, gör det möjligt för forskare att förstå moderkroppens geologi.

Moderkroppen var differentierad, vilket betyder att det var tillräckligt stort för att separeras i en kärna, mantel och skorpa, och var ungefär sfärisk till formen, fast inte lika stor som en planet. Att identifiera en ny differentierad asteroid är avgörande för att förstå bildandet av asteroider och planeter i solsystemet. De flesta av de stora asteroiderna i Asteroidbältet är redan kända, så detta betyder att antingen meteoriten har sitt ursprung på en asteroid som har eroderats, eller det finns en annan stor asteroid där ute.

Bunburra Rockhole var den första meteoriten som återfanns med hjälp av Desert Fireball Network, ett nätverk av kameror över hela Australien som observerar var meteoroider kommer in i atmosfären. Dessa kameror gör det möjligt att bestämma omloppsbanan för en meteorit innan dess nedstigning till jorden. Modeller av banan i Bunburra Rockhole placerade sitt ursprung inom det innersta, huvudsakliga asteroidbälte, interiör till Vesta, den näst största kroppen i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter.

Syreisotoperna hos en meteorit kan fungera som ett fingeravtryck för att identifiera moderkroppen den härstammar från. Gruppen av meteoriter som kallas HED (howardite, eukrit, och diogenit) tros komma från Vesta, eftersom deras syreisotopsignaturer är desamma. Bunburra Rockhole klassades ursprungligen som en eukrit, dess syrekomposition skiljer sig dock mycket från den hos de andra HED:erna.

I en ny studie, astrogeologen Gretchen Benedix från Curtin University i Australien och kollegor, utförde en mer detaljerad analys av meteoriten. Pappret, "Bunburra Rockhole:Utforskar geologin hos en ny differentierad asteroid, " publicerades nyligen i tidskriften Geochimica och Cosmochimica Acta . Forskningen finansierades av NASA Emerging Worlds och Cosmochemistry-programmen. En del av det internationella konsortiet finansierades också av Australian Research Council (ARC) och några europeiska anslag.

"De första uppgifterna samlades in på en bit, som gav spännande resultat, Således, vi undersökte flera olika delar för att se till att originalstycket inte var en anomali, sa Benedix.

Deras resultat avslöjade att alla de olika delarna också har onormala syresammansättningar, visar att den första analysen på ett enda stycke var korrekt. Den uppmätta sammansättningen överensstämmer inte med den som ses i meteoriter från Vesta.

Även om syresammansättningen skiljer sig från Vestas, bulksammansättningen av Bunburra Rockhole är anmärkningsvärt lik, väcker ännu fler frågor om meteoritens ursprung.

Tre scenarier föreslogs av forskarna för att försöka förklara anomalierna hos denna meteorit. Den första var att berget hade förorenats av annat material, den andra att den härstammar från en tidigare icke-samplad del av Vesta, och den tredje att dess moderkropp är en oupptäckt differentierad asteroid.

Om kontaminering hade inträffat, uppskattningsvis 10 procent av materialet i meteoriten måste vara föroreningar för att förklara det anomala syret, och detta är något som skulle ha varit uppenbart vid datortomografi (CT -skanningar) på grund av densitetsskillnaderna mellan material. Dessutom, fragment av föroreningen borde också ha förekommit, och ändå sågs ingen. Detta bevis användes för att utesluta föroreningsteorin.

Om meteoriten kom från en icke-provtagen del av Vesta, det skulle innebära att Vesta är heterogen, vilket betyder att sammansättningen varierar över asteroiden. Dock, det finns inga bevis, baserat på HED -meteoriterna, att antyda att Vesta är heterogen eftersom alla har samma syreisotopsammansättning. Det betyder att syresammansättningen var homogen över Vesta innan bildningen av basalten som eukriterna kommer ifrån. Därför, Vesta kan inte vara moderorganet till Bunburra Rockhole.

Detta lämnar teorin kvar att en tidigare oupptäckt, differentierad asteroid är det mest troliga ursprunget till Bunburra Rockhole.

"Meteoritens stora kemiska sammansättning berättar mycket om hur mycket termisk eller vattenhaltig förändring den har upplevt, " förklarade Benedix. "Detta beror på att värme och vatten tenderar att flytta runt olika element i olika hastigheter. Så om en kropp har differentierats, som jorden, det kommer att separeras till en metallrik kärna, en tät mineralrik mantel och en lätt mineralrik skorpa på grund av de element som utgör dessa mineraler."

Bunburra Rockhole är en basaltmeteorit, vilket indikerar att smältning inträffade i moderkroppen när skikten separerades och asteroiden differentierades. Om föräldraorganet inte hade differentierat, då hade fler metaller varit närvarande.

Eftersom bulksammansättningen av Bunburra Rockhole och Vesta är liknande, det är troligt att Bunburra Rockholes moderkropp och Vesta bildades inom en liknande del av solsystemet. Dock, det är för närvarande omöjligt att fastställa vilken asteroid Bunburra Rockhole härstammar från.

"Alla större asteroider i bältet och i rymden nära jorden är klassificerade, "förklarade Benedix." Så antingen finns det en annan stor asteroid som vi inte har hittat än eller så har asteroiden som Bunburra Rockhole härstammar från utvecklats över tid genom rymdvittring och påverkan. "

Moderasteroiden skulle ha varit lika stor som Vesta, om än något mindre. Sällsynta jordartsmetaller och stora element i meteoriten visar liknande nivåer av partiell smältning, som Vesta gör, men variationerna i syreisotoperna i meteoriten överensstämmer med snabbare avkylning än Vesta, indikerar en kropp cirka 100 kilometer mindre.

Intressant, ännu en konstig meteorit, kallas Asuka 881394, har liknande mängder av syre- och kromisotoper som Bunburra Rockhole (även om det finns tillräckligt med subtila skillnader för att indikera att det inte är samma moderasteroid), vilket tyder på att det kan finnas ännu en differentierad kropp där ute som skulle ha bildats ungefär samtidigt och i samma region som Bunburra Rockhole -föräldern. Att analysera Asuka kommer att bli ett framtida projekt för teamet av forskare.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av NASAs Astrobiology Magazine. Utforska jorden och bortom på www.astrobio.net.