2019 skickade NASA:s rymdfarkost OSIRIS-REx tillbaka bilder av ett geologiskt fenomen som ingen någonsin hade sett tidigare:småsten flög från ytan av asteroiden Bennu. Asteroiden verkade skjuta av svärmar av marmorstora stenar. Forskare hade aldrig sett detta beteende från en asteroid tidigare, och det är ett mysterium exakt varför det händer. Men i en ny artikel i Nature Astronomy , visar forskare de första bevisen för denna process i en meteorit.

"Det är fascinerande att se något som just upptäcktes av ett rymduppdrag på en asteroid miljontals mil bort från jorden, och hitta ett rekord från samma geologiska process i museets meteoritsamling", säger Philipp Heck, Robert A. Pritzker Curator of Meteoritics på Chicago's Field Museum och senior författare till Nature Astronomy studera.

Meteoriter är stenbitar som faller till jorden från yttre rymden; de kan vara gjorda av bitar av månar och planeter, men oftast är de avbrutna bitar av asteroider. Aguas Zarcas-meteoriten är uppkallad efter den costaricanska staden där den föll 2019; den kom till Field Museum som en donation från Terry och Gail Boudreaux. Heck och hans elev, Xin Yang, förberedde meteoriten för en annan studie när de märkte något konstigt.

"Vi försökte isolera mycket små mineraler från meteoriten genom att frysa den med flytande kväve och tina den med varmt vatten, för att bryta upp den", säger Yang, doktorand vid Field Museum och University of Chicago och tidningens första författare. "Det fungerar för de flesta meteoriter, men den här var lite konstig - vi hittade några kompakta fragment som inte gick sönder."

Heck säger att det inte är ovanligt att hitta bitar av meteorit som inte går sönder, men forskare brukar bara rycka på axlarna och bryta ut morteln och mortelstöten. "Xin hade ett väldigt öppet sinne, han sa, 'Jag tänker inte krossa dessa småsten till sand, det här är intressant'", säger Heck. Istället utarbetade forskarna en plan för att ta reda på vad dessa småsten var och varför de var så motståndskraftiga mot att gå sönder.

"Vi gjorde datortomografi för att se hur småstenen jämfört med de andra stenarna som utgör meteoriten", säger Heck. "Vad som var slående är att alla dessa komponenter klämdes ihop - normalt sett skulle de vara sfäriska - och de hade alla samma orientering. De deformerades alla i samma riktning, genom en process." Något hade hänt med småstenen som inte hände med resten av stenen runt dem.

"Det här var spännande, vi var väldigt nyfikna på vad det betydde", säger Yang.

Forskarna hade dock en ledtråd från OSIRIS-REx-resultaten från 2019. Därifrån satte de ihop en hypotes, som de stödde med fysiska modeller. Asteroiden genomgick en kollision i hög hastighet och islagsområdet deformerades. Den deformerade stenen bröts så småningom isär på grund av de enorma temperaturskillnader som asteroiden upplever när den roterar, eftersom sidan som vetter mot solen är mer än 300° F varmare än sidan som vetter bort. "Denna konstanta termiska cykling gör berget sprött, och det bryts isär till grus", säger Heck.

Dessa småsten kastas sedan ut från asteroidens yta. "Vi vet ännu inte vad processen är som skjuter ut stenarna", säger Heck - de kan lossna av mindre kollisioner vid andra rymdkollisioner, eller så kan de bara släppas av den termiska stressen som asteroiden utsätts för. Men när småstenen är störd, säger Heck, "du behöver inte mycket för att skjuta ut något - flykthastigheten är mycket låg." En nyligen genomförd studie av Bennu visade att dess yta är löst bunden och beter sig som popcorn i en hink.

Småstenen gick sedan in i en mycket långsam bana runt asteroiden och så småningom föll de tillbaka till dess yta längre bort där det inte fanns någon deformation. Sedan, säger Heck och Yang, genomgick asteroiden en annan kollision förvandlades de lösa blandade småstenarna på ytan till en fast sten. "Det packade i princip allt ihop, och det här lösa gruset blev en sammanhängande sten", säger Heck. Samma påverkan kan ha förskjutit den nya stenen och skickat den ut i rymden. Så småningom föll den biten till jorden som Aguas Zarcas-meteoriten, vilket bar bevis på att småsten blandas.

Detta kan förklara de småsten som finns i Aguas Zarcas, vilket gör meteoriten till det första fysiska beviset på den geologiska process som observerats av OSIRIS-REx på Bennu. "Det ger ett nytt sätt att förklara hur mineraler på asteroidernas yta blandas", säger Yang.

Det är en stor sak, säger Heck, för under lång tid antog forskare att det huvudsakliga sättet för att mineralerna på asteroidernas ytor ordnas om är genom stora krascher, som inte händer särskilt ofta. "Från OSIRIS-REx vet vi att dessa partikelutstötningshändelser är mycket vanligare än dessa höghastighetspåverkan", säger Heck, "så de spelar förmodligen en viktigare roll för att bestämma sammansättningen av asteroider och meteoriter."

Aguas Zarcas är den första meteoriten som visar tecken på detta beteende, men det är förmodligen inte den enda. "Vi skulle förvänta oss detta i andra meteoriter", säger Heck. "Folk har bara inte letat efter det än." + Utforska vidare

'Fireball'-meteorit innehåller orörda utomjordiska organiska föreningar