Dansk scoop: Meteorit-målinger sladrer om solsystemets begyndelse
Danske forskere har lavet unikke målinger på en håndfuld meteoritter, som har vist sig at stamme fra det ydre solsystem. Et scoop, som kan være med til at fortælle os, hvordan vores solsystem opstod.

Martin Bizzarro købte oprindeligt meteoritterne, fordi tidligere undersøgelser af dem allerede havde afsløret, at de var sjældne. Men det var først, da han satte sin ph.d.-studerende Elishevah van Kooten til at undersøge dem nærmere, at det gik op for dem begge, at der var tale om et endnu større scoop, end de først havde kunnet forestille sig. Her ses et billede af nogle af de meteoritter, som forskerne har undersøgt. (Foto: Elishevah van Kooten)

I weekenden stod hele Danmark på den anden ende, fordi en meteorit styrtede ned med et brag i Glostrup.

Men det er nogle helt andre meteoritter, der optager en gruppe forskere fra Statens Naturhistoriske Museum for tiden. Forskerne har nemlig fundet en gruppe meteoritter, som, de mener, må stamme fra det ydre solsystem. En helt unik opdagelse, hvis det viser sig at holde stik.

»De ligner ikke noget, vi kender i forvejen. Med dette fund har vi fået en adgang til det ydre solsystem, så vi nu kan undersøge, hvordan hele solsystemet blev dannet. Det er det, man altid er udkig efter, når man undersøger kometer,« siger Martin Bizzarro, som er professor ved Statens Naturhistoriske Museum og sektionsleder ved Center for Stjerne- og Planetdannelse (STARPLAN) på Københavns Universitet. Han er medforfatter på studiet, der er publiceret i PNAS.

Martin Bizzarro købte oprindeligt meteoritterne, fordi tidligere undersøgelser af dem allerede havde afsløret, at de var sjældne. Men det var først, da han satte sin ph.d.-studerende Elishevah van Kooten til at undersøge dem nærmere, at det gik op for dem begge, at der var tale om et endnu større scoop, end de først havde kunnet forestille sig.

»Vi vidste, at de var specielle – men det viste sig, at de var endnu mere specielle, end vi troede. Vi har virkelig været heldige,« siger førsteforfatter Elishevah van Kooten.

Kollega: Det er videnskab, når det er bedst

Astrofysiker Anja C. Andersen, som arbejder ved Dark Cosmology Centre på Købehavns Universitet, men ikke selv har været involveret i forskningen, er meget imponeret over det nye studie.

»Det er ekstremt veludført, og det er videnskab, når det er bedst. De har lavet rigtig mange målinger, og det er ikke lette målinger. Det er lige præcis det, denne gruppe er rigtig god til. Der er slet ingen tvivl om det her resultat,« siger hun.

Ifølge Anja C. Andersen har forskergruppen flere gange skubbet til vores viden om solsystemet - det kan du blandt andet læse om i artiklen 'Dansk opdagelse giver vigtig ny viden om solsystemets oprindelse'.

I det nye studie viser forskerne med deres målinger blandt andet en opdeling i den protoplanetare skive, som er den, planeter og stjerner fødes ud fra. En opdeling, som gør, at nogle af komponenterne ikke kan bevæge sig fra det ydre til det indre solsystem, som man ellers har troet.

Fakta

Meteoritterne i studiet er såkaldte ’metalrige kulstofholdige kondrit-meteoritter’.

Kondrit-meteoritter er den mest almindelige type meteorit, som udgør størstedelen af de meteoritter, vi får besøg af her på Jorden.

De kulstofholdige meteoritter er dog anderledes end resten af kondrit-meteoritterne – nogle af dem er meget metalrige og har for eksempel et særligt indhold af nitrogenisotoper.

Meteoritter bliver ofte fundet i ørkenen og i sneen på for eksempel Antarktis, fordi de er lette at identificere på en ensartet overflade med få jordiske kilder til sten.

Ifølge Anja C. Andersen er forskerne på den måde med til at omskrive solsystemets historie med det nye studie.

»For mig er det stort. De får ikke nobelprisen for det, men det er stort, som da man opdagede, at det ikke var Columbus, der opdagede Amerika.«

Meteoritter er rester fra solsystemets oprindelse

Meteoritter er stenklumper, som har overlevet turen ned gennem atmosfæren til Jorden. Derfor er de som regel sorte eller meget mørke på overfladen – overfladen af stenen er smeltet om til mørkt glas på vejen hertil.

De meteoritter, som forskerne har undersøgt, er såkaldte 'kondrit-meteoritter', hvilket betyder, at de består af rester fra solsystemets oprindelse.

I virkeligheden er det ikke så sjældent at finde meteoritter på Jorden – der er fundet omkring 25.000 af dem indtil nu, og der ligger en stor samling på Geologisk Museum på Københavns Universitet.

Her har også de nyligt undersøgte meteoritter ligget, siden Martin Bizzarro købte dem for nogle år siden.

Men det kræver held at finde de mest primitive meteoritter, som kan fortælle os om de oprindelige betingelser i vores solsystem, fortæller Elishevah van Kooten. Og så kræver det en god portion snilde at finde ud af, hvor i solsystemet de oprindeligt stammer fra.

»Meteoritter er dybest set restprodukter af støv fra de tidligste etaper i dannelsen af vores solsystem. De kan fortælle os alt om, hvad der skete, dengang solsystemet blev dannet. Men vi er interesserede i at finde de mest primitive af slagsen, fordi det er dem, der kan fortælle os mest om begyndelsen.«

Ligner ikke noget, vi kender i forvejen

En primitiv meteorit er en meteorit, hvis struktur ikke er blevet ændret ret meget, siden solsystemet blev dannet. Jo mere primitiv, jo mindre har meteoritten ændret sig.

De meteoritter, som forskerne har undersøgt, er såkaldte 'kondrit-meteoritter', hvilket betyder, at de består af rester fra solsystemets oprindelse. (Foto: Elishevah van Kooten)

For at måle hvor primitive meteoritterne var, undersøgte forskerne deres isotopindhold. En isotop er en udgave af et grundstof; alle grundstoffer findes i flere udgaver, men de forskellige udgaver af et grundstof opfører sig kemisk ens.

Nærmere bestemt kiggede forskerne på indholdet af krom- og magnesiumisotoper. De fandt ud af, at isotopindholdet for disse meteoritter var meget anderledes end de øvrige meteoritter og planeter, som de i forvejen havde prøver fra.

»De har meget særligt indhold af magnesium- og krom-isotoper, som viser, at de indeholder en stor del af den primitive molekylære sky (se faktaboksen til højre). Det betyder med andre ord, at de indeholder det oprindelige materiale, som de første generationer af asteroider og kometer er lavet af,« forklarer Martin Bizzarro.

»Denne sammensætning findes ikke nogle andre steder i vores materiale fra solsystemet. De måtte altså være dannet i et reservoir, som er anderledes end det indre solsystem – og det kan kun være det ydre solsystem,« supplerer Elishevah van Kooten og fortsætter:

»Det var stort. Vi havde fundet meteoritter, som er opstået i det ydre solsystem, som i bund og grund er der, kometer kommer fra.«

Det næstbedste, når man ikke kan få en komet

Kometer er de mest primitive objekter i vores solsystem, og de har en stor videnskabelig interesse i disse år. Du husker måske hypen omkring Rosetta og kometlanderen Philae i 2014.

Grunden til, at forskerne har så stor interesse i kometer, er, at de ikke har ændret sig, siden de blev formet i solsystemets begyndelse – i modsætning til Månen, Jorden og alle planeter.

Teorien lyder, at mens solsystemet endnu var i sin spæde barndom, blev kometerne slynget langt ud i det ydre solsystem - i det såkaldte Kuiperbælte og Oortskyen. Derude er der iskoldt og mørkt, og kometerne har således ligget i dvale, dybfrosne og konserverede.

Netop i det område mener forskerne, at de nyligt undersøgte meteoritter stammer fra, omkring 30 astronomiske enheder fra Jorden. Det svarer til omkring 4,5 milliarder kilometer.

Fakta

Den primitive molekylære sky / den protoplanetare skive

Når en stjerne dør, sender den store mængder gas og materiale ud, som samler sig i store skyer. Når skyen når en bestemt størrelse eller får en bestemt masse, kollapser den omkring sit eget tyngdefelt. Den begynder at rotere hurtigere og hurtigere, hvilket får skyen til at flade ud og blive formet som en skive.

For 4,567 milliarder år siden betød dette starten på dannelsen af vores solsystem. Ud af en kæmpe sky af gas og støv blev vores unge sol dannet og efterfølgende skabtes Jorden og de andre planeter.

Det meste materiale fra skyen endte med at danne Solen. Det resterende støv klumpede sammen, når det stødte mod hinanden og dannede efterhånden asteroider og de planeter, vi kender i dag.

De oprindelige asteroider, der blev dannet, har stort set ikke ændret sig siden da. Meteoritter fra dem er derfor helt primitive og indeholder støv og partikler, som stammer fra den spæde begyndelse af vores solsystem. Disse meteoritter kaldes kondritter.

»Når vi bruger så mange penge på at lave missioner til kometer, er det, fordi folk gerne vil vide, hvad kompositionen af deres materiale er, fordi de udgør et helt særligt levn fra solsystemets begyndelse. Når vi kan finde kondritter, som er magen til dem, betyder det, at vi faktisk har noget materiale, som vi kan undersøge,« siger Elishevah van Kooten og fortsætter:

»Når du ikke kan hente en komet ned til Jorden, er det her det næstbedste, man kan forestille sig. Disse kondritter kan fortælle os om, hvordan vores solsystem blev dannet.«

Gør os klogere på livets opståen

Ud over at fortælle os om, hvordan solsystemet er blevet dannet, kan meteoritterne muligvis også gøre os klogere på selve livets opståen. Mange mener nemlig, at det var meteoritter og kometer, som i første omgang bragte livets byggesten med sig til Jorden, fortæller Martin Bizzarro.

»De kan fortælle os om det primitive stof, som vores solsystem blev dannet af. Og det er vigtigt, fordi den slags molekyler, som kan føre til liv, kommer fra denne type stof. Det er med andre ord livets byggesten.«

Derudover, fortæller Elishevah van Kooten, kan det være en stor hjælp at vide, hvilke betingelser der oprindeligt har været i vores eget solsystem – hvor vi trods alt har en rimelig god fornemmelse af, at der findes liv i dag – når man leder efter liv andre steder i universet.

»Det kan gøre os klogere på, om vores solsystem er specielt og kræver særlige betingelser for dannelsen af liv – eller om det er ét af mange,« siger hun.

En kollega fra Niels Bohr Institutet, Johan Fynbo, som ikke har været del af det nye studie, supplerer:

»Generelt er vi interesserede i at forstå, hvad det er for en historie, som har bragt solsystemet derhen, hvor det er nu. I sagens natur er det interessant, fordi det er der, vi befinder os – men det er også interessant, når man kigger på exoplaneter. Jo mere information, vi kan få om, hvordan solsystemer opstår, jo bedre.«