Forskere identifiserte nylig det eldste materialet på jorden: Stardust som er 7 milliarder år gammel, gjemt bort i en massiv, steinete meteoritt som rammet planeten vår for et halvt århundre siden.
Dette gamle, interstellare støvet, laget av presolære korn (støvkorn som predater solen vår), ble fanget inn i universet av døende stjerner i de siste stadiene av livet. Noe av det støvet traff til slutt en tur til Jorden på en asteroide som produserte Murchison-meteoritten, en massiv 220 pund. (100 kilo) stein som falt den 28. september 1969 i nærheten av Murchison, Victoria, i Australia.
Ny analyse av dusinvis av presolære korn fra Murchison-meteoritten avslørte en rekke aldre, fra rundt 4 millioner år eldre enn solen vår - som dannet seg for 4,6 milliarder år siden - opp til 3 milliarder år eldre enn solen vår, rapporterte forskere i en ny studie .
Selv om universet bugner av flytende stardust, har det aldri noen gang blitt funnet presolære korn i jordens bergarter. Det skyldes platetektonikk, vulkanisme og andre planetariske prosesser som varmet opp og transformerte alt det presolære støvet som kan ha samlet seg under jordas dannelse, sa forfatteren til hovedstudien Philipp Heck, Robert A. Pritzker Associate Curator of Meteoritics and Polar Studies ved Field Museum of Natural Historie i Chicago.
Når det dannes store, foreldreløse rombergarter - som asteroiden som produserte Murchison - kan de også plukke opp eldgamelt, interstellært støv. Men i motsetning til dynamiske planeter, er Murchisons foreldresteroid "et nesten inert bergartsstykke som dannet seg fra solnebelen og ikke har endret seg siden den gang," så de presolære kornene har ikke blitt kokt ned til en annen type mineral, fortalte Heck Levende vitenskap.
De fleste presolære korn har en lengde på omtrent 1 mikron, eller er enda mindre. Men kornene forskerne analyserte for studien var mye større, fra 2 til 30 mikron i lengde.
"Vi kaller dem 'steinblokker,'" sa Heck. "Vi kan se dem med et optisk mikroskop."
Fantastisk "baby boom"
For studien undersøkte Heck og hans kolleger 40 av disse såkalte steinblokker fra Murchison, maler opp bitene av meteoritten og tilsatte syre, som oppløste mineraler og silikater og avslørte de syre-resistente presolære kornene.
"Jeg sammenligner det alltid med å brenne ned høystakken for å finne nålen," sa Heck.
Forskerne brukte en dateringsteknikk som målte kornenes eksponering for kosmiske stråler under deres interstellare reise gjennom milliarder av år. I verdensrommet stammer høye energi-partikler fra forskjellige kilder, bombarderer og trenger gjennom faste gjenstander som går forbi. De kosmiske strålene reagerer med berg for å danne nye elementer som akkumuleres over tid. Ved å måle mengden av forskjellige elementer i presolære korn, kan forskere estimere hvor lenge støvet har badet i kosmiske stråler.
Tenk på det på denne måten: Tenk å legge en bøtte utenfor under regnvær. Så lenge regnet faller i jevn hastighet, kunne du beregne hvor lenge bøtta hadde ligget ute, basert på mengden regn som den samler, forklarte Heck.
De fleste kornene - omtrent 60% - daterte til rundt 4,6 til 4,9 milliarder år siden. En mulig forklaring på hvorfor det var så mange korn i denne alderen, er at de alle var et produkt av en "liten babyboom" med stjernefødsel i vår galakse som fant sted for rundt 7 milliarder år siden.
"Og så tok det omtrent to til to og et halvt milliard år for disse stjernene å bli støvproduserende," forklarte Heck. "Når en stjerne dannes, produserer den ikke støv. I løpet av mesteparten av sin levetid produserer ikke stjernen støv. Stjernene produserer bare støv på slutten av livet."
Denne oppdagelsen støtter funn fra andre astronomer som indikerer en dramatisk topp i stjernedannelsen for rundt 7 milliarder år siden, rapporterte forskerne.
Dessuten reiste mange av kornene ikke gjennom verdensrommet; de reiste som klumper, "nesten som granola-klynger," ifølge Heck. Selv om det er usikkert hva som bundet disse kornene, har andre studier vist at noen presolære korn er belagt med en klebrig film av organisk materiale, som kunne ha sementert disse klyngene sammen, sa Heck.
Lukter som vitenskap
Å slipe og analysere biter med rombergart ga forskerne et uvanlig biprodukt - en sterk og veldig skarp lukt. Pastaen av malt grunn meteoritt frigjorde en stank "som råtten peanøttsmør," sa studieforfatter Jennika Greer, en doktorgradsstudent ved Field Museum og University of Chicago, i en uttalelse.
"Jeg har aldri luktet råtten peanøttsmør," sa Heck til Live Science. "Men det luktet veldig sterkt."
En annen meteoritt som nylig ble lagt til Field Museums samling, Aguas Zarcas fra Costa Rica, eller "kosmisk mudball-meteoritt," sies å lukte som kokte rosenkål. Flyktige organiske forbindelser i steinete meteoritter som er abiotiske - ikke dannet av levende organismer - produserer disse karakteristiske luktene når de blir oppvarmet eller oppløst, sa Heck.
Og Murchison var en spesielt stinkende meteoritt, sa Heck. Da han besøkte byen Murchison i 2019 for 50-årsjubileet for meteorittens landing, snakket han med folk som hadde vært vitne til hendelsen eller samlet fragmenter av rombergarten. Mange av dem hadde historier å fortelle om meteorittens karakteristiske aroma.
"De sa at hele byen luktet som metylert brennevin, en veldig sterk organisk lukt," sa Heck. "Selv de som ikke hadde sett meteoritten selv - de luktet den."
Funnene ble publisert online i dag (13. januar) i tidsskriftet Proceedings of National Academy of Sciences.
