Wetenschappers hebben de dateringstechnieken van interstellaire materialen verbeterd en de oudst bekende korrels siliciumcarbide op aarde geïdentificeerd. Deze sterrenstof is pre-solair en werd vóór de geboorte gevormd zon 4.6 miljard jaar geleden.
De meteoriet Murchison CM2 viel 50 jaar geleden in 1969 op aarde in Murchison, Australië.
De wetenschappers hadden microscopische silicium carbide korrels in deze meteoriet in 1987. Deze siliciumcarbide (SiC) (algemeen bekend als carborundum) korrels in deze meteoriet werden geïdentificeerd als interstellaire oorsprong, maar hun leeftijd kon niet worden vastgesteld vanwege technologische beperkingen. Het toepassen van astronomische methoden voor direct dating was onmogelijk, noch konden standaard dateringsmethoden op basis van het verval van langlevende radioactieve elementen worden toegepast.
Met de vooruitgang in scanning-elektronenmicroscopie en 'edelgasmassaspectrometrie' is het tot op heden mogelijk geworden om siliciumcarbidekorrels te verouderen op basis van neon (Ne) isotopen die worden geproduceerd door blootstelling van de meteorieten aan galactische kosmische straling in de korrels. De kosmische stralen kunnen de meteorieten binnendringen om de SiC-korrels te bereiken en hun sporen na te laten in de vorming van nieuwe elementen zoals neon. Hoe langer de blootstelling aan galactische kosmische straling, hoe hoger de concentratie van nieuwe elementen in de SiC-korrels van de meteorieten.
In deze studie, gepubliceerd op 13 januari 2020, bepaalden de wetenschappers, met behulp van de bovenstaande methode, de blootstelling aan kosmische straling van 40 siliciumcarbidekorrels gewonnen uit de Murchison-meteoriet.
Op basis van kosmogene Neon-21-isotopen in de korrels, ontdekten ze dat de korrels dateren van vóór de geboorte van zon. Weinig van de granen waren in de leeftijdscategorie van 7 miljard jaar.
Het leeftijdsbereik was van 3.9 ± 1.6 Ma (betekent "Mega annum", afkorting voor één miljoen jaar) tot ∼3 ± 2 Ga (betekent "Giga annum", afkorting voor één miljard jaar) vóór de start van het zonnestelsel ongeveer 4.6 Ga geleden.
Dit betekende dat SiC-korrels in de Murchison-meteoriet CM2 het oudste fysieke object op aarde zijn dat dateert van vóór de geboorte van zon.
De wetenschappers concludeerden verder dat op dit moment "Neon-21 exposure age dating" de enige haalbare techniek is om de ouderdom van pre-zonnekorrels in de meteoriet vast te stellen.
***
{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}
Bron (nen)
1. Heck PR et al., 2020: levensduur van interstellair stof door blootstelling aan kosmische straling van presolair siliciumcarbide. PNAS voor het eerst gepubliceerd op 13 januari 2020. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1904573117
2. Eugster et al.,—–: Bestralingsgegevens, leeftijden van blootstelling aan kosmische straling en overdrachtstijden van meteorieten. Online verkrijgbaar bij https://www.lpi.usra.edu/books/MESSII/9004.pdf. Toegankelijk op 14 januari 2020.
***
