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Neue Analyse enthüllt die brutale Geschichte der Reise des Winchcombe-Meteoriten durch den Weltraum

Repräsentative μCT-Schnitte aus Scherben des Winchcombe-Meteoriten und Orientierungsdaten, die auf den langen und kurzen Formachsen der Chondren profiliert wurden, die auf stereografischen Projektionen der unteren Hemisphäre aufgetragen wurden, und n bezeichnet die Anzahl der für jedes Diagramm gemessenen Chondren. Kredit: Meteoritik und Planetenwissenschaften (2024). DOI: 10.1111/maps.14164

Eine intensive neue Nanoanalyse des Winchcombe-Meteoriten hat gezeigt, wie er von Wasser beeinflusst wurde und wie er während seiner Reise durch den Weltraum immer wieder auseinanderbrach und sich wieder zusammensetzte, bevor er 2021 auf einem Feld mit englischen Schafen landete.

Forscher aus Dutzenden von Institutionen in Großbritannien, Europa, Australien und den USA arbeiteten an dieser Forschung zusammen. Gemeinsam unterwarfen sie die in Fragmenten des Winchcombe-Meteoriten enthaltenen Mineralkörner einer Vielzahl modernster Analysetechniken.

Ihre Arbeit, die in einem Umfang durchgeführt wurde, der im Allgemeinen der Untersuchung von Proben vorbehalten war, die von milliardenschweren Weltraummissionen zur Erde zurückgebracht wurden, verschaffte ihnen einen beispiellosen Einblick in die Geschichte des Winchcombe-Meteoriten.

Ihre Analyse half ihnen, die Zeit bis zu den frühesten Tagen des Meteoriten als trockenes, eishaltiges Gestein zurückzuverfolgen und dann seine Umwandlung durch das Schmelzen von Eis in eine Schlammkugel zu verfolgen, die immer wieder auseinandergebrochen und wieder aufgebaut wurde.

Der Winchcombe-Meteorit ist ein außergewöhnlich gut erhaltenes Beispiel einer Gruppe von Weltraumgesteinen namens CM-Kohlenstoff-Chondrite, die sich in den frühesten Perioden des Sonnensystems bildeten. Sie tragen Mineralien, die durch das Vorhandensein von Wasser auf ihrem Mutterasteroiden verändert wurden.

Die Analyse dieser Mineralien im Winchcombe-Meteoriten wird Wissenschaftlern dabei helfen, Antworten auf Fragen zu den Prozessen zu finden, die unser Sonnensystem geformt haben, einschließlich der möglichen Herkunft von Wasser auf der Erde.

Im Gegensatz zu den meisten Meteoriten, die nach ihrem Eintritt in die Erdatmosphäre Monate oder Jahre lang unbemerkt bleiben können, wurde der Winchcombe-Meteorit innerhalb weniger Stunden nach dem Aufprall auf den Boden geborgen. Mitglieder der Öffentlichkeit, Bürgerwissenschaftler und die Gemeinschaft der Meteoriten-Hobbyisten erkannten, dass Steine ​​auf dem Boden aufgeschlagen waren, und halfen den Wissenschaftlern, die Standorte der Proben zu identifizieren, was ihre Bergung erleichterte.

Seine schnelle Erholung verhinderte, dass es durch die Einwirkung der Erdatmosphäre weiter verändert wurde, und bot Wissenschaftlern die seltene Gelegenheit, mehr über CM-Chondriten zu erfahren, indem sie in ihre atomaren Strukturen blickten.

In einem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel Meteoritik und PlanetenwissenschaftenForscher beschreiben, wie sie die komplexe Brekzie des Winchombe-Meteoriten erforschten.

Eine Brekzie ist ein Gestein, das aus Teilen anderer Gesteine ​​besteht, die zu einer Struktur zusammengeklebt sind, die als kataklastische Matrix bezeichnet wird. Die Analyse des Teams, die mit hochentwickelten Techniken durchgeführt wurde, darunter Transmissionselektronenmikroskopie, Elektronenrückstreubeugung, Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie und Atomsondentomographie, zeigte, dass die Winchcombe-Brekzie acht verschiedene Arten von CM-Chondrit-Gesteinen enthält.

Das Team stellte fest, dass jede Gesteinsart durch die Anwesenheit von Wasser unterschiedlich stark verändert wurde, und zwar nicht nur zwischen den Gesteinsarten, sondern überraschenderweise auch innerhalb der Gesteinsarten. Das Team fand viele Beispiele unveränderter Mineralkörner neben vollständig verwitterten Körnern, sogar im Nanomaßstab. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist etwa 75.000 Nanometer dick.

Das Team vermutet, dass die wahrscheinliche Erklärung für die verwirrende Natur der verschiedenen Gesteinsarten und ihre extremen Unterschiede bei der wässrigen Verwitterung darin liegt, dass der Winchcombe-Asteroid durch Einschläge mit anderen Asteroiden wiederholt in Stücke zerbrochen wurde, bevor er wiederhergestellt wurde.

Ein weiteres wichtiges Ergebnis der Analyse war der überraschend hohe Anteil an Karbonatmineralien wie Aragonit, Calcit und Dolomit sowie an Mineralien, die später Karbonate ersetzten, in den vom Team analysierten Proben.

Dies deutet darauf hin, dass der Winchcombe-Meteorit kohlenstoffreicher war als bisher angenommen und wahrscheinlich reichlich gefrorenes CO angesammelt hat.2 bevor es schmilzt und die vom Team beobachteten Karbonatmineralien bildet. Die Analyse des Teams könnte dabei helfen, die großen Karbonatadern zu erklären, die von der NASA-Mission OSIRIS-REx auf der Oberfläche des Asteroiden Bennu beobachtet wurden.

Die Studie wurde von Dr. Luke Daly von der University of Glasgow geleitet, der auch der Hauptautor der Studie ist. Dr. Daly leitete auch das Forschungsteam, das das größte Fragment des Winchcombe-Meteoriten geborgen hatte, nachdem es am 28. Februar 2021 als Feuerball am Himmel von Gloucestershire gesichtet worden war.

Dr. Daly sagte: „Wir waren fasziniert zu entdecken, wie fragmentiert die Brekzie in der von uns analysierten Winchcombe-Probe war. Wenn Sie sich den Winchcombe-Meteoriten als Puzzle vorstellen, sahen wir in der Analyse, als ob jedes der Puzzleteile selbst ebenfalls in kleinere Stücke geschnitten und dann in einen Beutel gemischt worden wäre, der mit Fragmenten von sieben anderen Puzzles gefüllt war.

„Was wir jedoch bei dem Versuch, die Rätsel durch unsere Analysen zu lösen, entdeckt haben, sind neue Einblicke in die sehr feinen Details, wie das Gestein durch Wasser im Weltraum verändert wurde. Es gibt uns auch eine klarere Vorstellung davon, wie es durch Einschläge beschädigt worden sein muss.“ und hat sich im Laufe seines Lebens immer wieder neu gebildet, seit es vor Milliarden von Jahren aus dem Sonnennebel herausgewirbelt ist.

Dr. Leon Hicks von der University of Leicester und Co-Autor der Studie sagte: „Dieser Grad der Analyse des Winchcombe-Meteoriten ist praktisch beispiellos für Material, das nicht direkt von Weltraummissionen zur Erde zurückgebracht wurde, wie das Apollo-Mondgestein.“ Programm oder Proben des Asteroiden Ryugu, die von der Hayabusa 2-Sonde gesammelt wurden.

Mitautor des Papiers, Dr. Martin Suttle von der Open University, sagte: „Die Geschwindigkeit, mit der die Winchcombe-Fragmente geborgen wurden, hat uns makellose Proben zur Analyse hinterlassen, vom Zentimetermaßstab bis hin zu einzelnen Atomen in Gesteinen.“ Jedes Korn ist eine winzige Zeitkapsel, die uns zusammengenommen einen bemerkenswert klaren Überblick über die Entstehung, Neubildung und Verwitterung verschafft, die über Millionen von Jahren stattgefunden hat.

Dr. Diane Johnson von der Cranfield University, Mitautorin des Artikels, fügte hinzu: „Forschung wie diese hilft uns, die frühen Phasen der Entstehung unseres Sonnensystems auf eine Weise zu verstehen, die ohne eine detaillierte Analyse der Materialien, die es gab, einfach nicht möglich ist.“ dort, im Raum, zu der Zeit, als es geschah. Der Winchcombe-Meteorit ist ein bemerkenswertes Stück Weltraumgeschichte und ich freue mich, Teil des Teams zu sein und dabei zu helfen, diese neue Geschichte zu erzählen.

Mehr Informationen:
Luke Daly et al., Kornschuppenbrekziation in kohlenstoffhaltigen Chondritlithologien vom Winchcombe-Mighei-Typ, Meteoritik und Planetenwissenschaften (2024). DOI: 10.1111/maps.14164

Zur Verfügung gestellt von der University of Glasgow

Zitat: Neue Analyse enthüllt die brutale Geschichte der Reise des Winchcombe-Meteoriten ins All (15. April 2024), abgerufen am 15. April 2024 von https://phys.org/news/2024-04-analysis-reveals-brutal-history-winchcombe. html

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By rb8jg

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