Forskare tror att solsystemet bildades för cirka 4,6 miljarder år sedan när ett moln av gas och damm kollapsade under tyngdkraften, möjligen utlöst av en katastrofal explosion från en närliggande massiv stjärna eller supernova. När detta moln kollapsade, den bildade en snurrande skiva med solen i mitten.

Sedan dess har forskare kunnat fastställa bildandet av solsystemet bit för bit. Nu, ny forskning har möjliggjort forskare från University of New Mexico, Arizona State University och NASA:s Johnson Space Center för att lägga till ytterligare en pussel till det pusslet med upptäckten av den äldsta daterade stollmeteoriten.

Forskningen, med titeln "Kiselrik vulkanism i det tidiga solsystemet daterad till 4.565 Ga, "publicerades idag i Naturkommunikation . Denna forskning ger direkta bevis på att kemiskt utvecklade kiseldioxidrika skorpstenar bildades på planetesimaler under de första 10 miljoner åren före montering av markbundna planeter och hjälper forskare att förstå komplexiteten i planetbildning.

"Åldern för denna meteorit är den äldsta, stollig meteorit någonsin registrerad, "sade professor och direktör för UNM Institute of Meteoritics Carl Agee." Det här är inte bara en extremt ovanlig bergart, det säger oss att inte alla asteroider ser likadana ut. Några av dem ser nästan ut som jordskorpan eftersom de är så ljusa och fulla av SiO2. Dessa finns inte bara, men det inträffade under en av de allra första vulkaniska händelserna som ägde rum i solsystemet. "

Forskningen började utvecklas vid UNM när doktorand och huvudförfattare Poorna Srinivasan, frågade Agee om idéer om sin doktorsexamen. avhandling. Agee hade en ännu inte studerad skorpberg som hittades i en sanddyn i Mauretanien av en nomad som han fick av en meteorithandlare. Stenen var ljusare till färgen än de flesta meteoriter och kantades med gröna kristaller, hålrum och omgiven av släckningssmältning. Han gav provet till Srinivasan som började studera bergets mineralogi, Nordvästra Afrika (NWA) 11119.

Med hjälp av en elektronmikroprobe och en CT -skanning (datortomografi) vid UNM och NASAs Johnson Space Center -anläggningar, Srinivasan började undersöka bergets sammansättning och mineralogi. Srinivasan började notera inveckligheterna i NWA 11119 och noterade den ovanliga ljusgröna fusionsskorpan, kiseldioxid mineralrik achondritmeteorit som innehåller information som väsentligt utvidgar vetenskaplig kunskap som omfattar utbudet av vulkaniska bergkompositioner inom de första 3,5 miljoner åren av solsystemets skapande.

"Mineralogin för denna sten är en mycket, mycket annorlunda än vad vi har arbetat med tidigare, "sa Srinivasan." Jag undersökte mineralogin för att förstå alla faser som består av meteoriten. En av de viktigaste sakerna vi såg först var de stora kiseldioxidkristallerna av tridymit som liknar mineralkvarts. När vi genomförde ytterligare bildanalyser för att kvantifiera tridymiten, vi fann att den närvarande mängden var svindlande 30 procent av den totala meteoriten - denna mängd är okänd i meteoriter och finns bara på dessa nivåer i vissa vulkaniska bergarter från jorden. "

En del av Srinivasans forskning involverade också att försöka ta reda på genom kemiska och isotopiska analyser vilken kropp meteoriten kan vara från. Genom att använda syreisotoper gjorda i samarbete med Dr Karen Ziegler i UNM:s Center for Stable Isotope (CSI) lab, hon kunde fastställa att det definitivt var utomjordiskt.

"Baserat på syreisotoper, vi vet att det kommer från en utomjordisk källa någonstans i solsystemet, men vi kan faktiskt inte identifiera det med en känd kropp som har setts med ett teleskop, "sa Srinivasan." Men genom de uppmätta isotopvärdena, vi kunde möjligen koppla den till två andra ovanliga meteoriter (nordvästra Afrika 7235 och Almahata Sitta) som tyder på att de alla är från samma föräldrakropp - kanske en stor, geologiskt komplex kropp som bildades i det tidiga solsystemet. "

En möjlighet är att denna förälderkropp stördes genom en kollision med en annan asteroid eller planetesimal och några av dess utkastade fragment så småningom nådde jordens bana, faller genom atmosfären och hamnar som meteoriter på marken - i fallet NWA 11119, faller i Mauretanien vid en ännu okänd tid tidigare.

"Syreisotoperna i NWA11119, NWA 7235, och Almahata Sitta är alla identiska, men denna sten - NWA 11119 - sticker ut som något helt annat än någon av de över 40, 000 meteoriter som har hittats på jorden, sa Srinivasan.

Ytterligare, forskning med hjälp av en induktivt kopplad plasmamasspektrometri utfördes i Isotope Cosmochemistry and Geochronology Laboratory (ICGL) vid Center for Meteorite Studies vid Arizona State University för att bestämma meteoritens exakta ålder. Forskningen bekräftade att NWA 11119 är den äldsta magmassan som någonsin registrerats vid 4,565 miljarder år.

"Syftet med denna forskning var att förstå ursprunget och bildningstiden för en ovanligt kiseldioxidrik meteorit, "säger medförfattare och chef för ASU:s Center for Meteorite Studies, Meenakshi Wadhwa. "De flesta andra kända magmatiska asteroidala meteoriter har" basaltiska "kompositioner som har mycket lägre mängder kiseldioxid-så vi ville förstå hur och när denna unika kiseldioxidrika meteorit bildades i skorpan på en asteroidal kropp i det tidiga solsystemet."

De flesta meteoriter bildas genom kollision mellan asteroider som kretsar runt solen i ett område som kallas asteroidbältet. Asteroider är resterna från bildandet av solsystemets bildning för cirka 4,6 miljarder år sedan. Den kemiska sammansättningen varierar från gamla magmassor, eller achondriter, är nyckeln till att förstå mångfalden och den geokemiska utvecklingen av planetära byggstenar. Achondrite -meteoriter spelar in de första avsnitten av vulkanism och skorpbildning, varav majoriteten är basaltiska.

"Den studerade meteoriten är olik alla andra kända meteoriter, "säger medförfattare och ASU School of Earth and Space Exploration-doktorand Daniel Dunlap." Den har det högsta överflödet av kiseldioxid och den äldsta åldern (4,565 miljarder år gammal) av någon känd meteorit. Meteoriter som denna var föregångarna till planetbildning och representerar ett kritiskt steg i utvecklingen av steniga kroppar i vårt solsystem. "

"Denna forskning är nyckeln till hur planetens byggstenar bildades tidigt i solsystemet, "sa Agee." När vi ser ut ur solsystemet idag, vi ser fullformade kroppar, planeter, asteroider, kometer och så vidare. Sedan, vår nyfikenhet driver oss alltid till, att ställa frågan - Hur bildades de? Hur bildades jorden? Detta är i grunden en saknad del av pusslet som vi nu har hittat som berättar att dessa magmatiska processer fungerar som små masugnar som smälter sten och bearbetar alla solsystemets fasta ämnen. I sista hand, så här smides planeter. "