Purdue Üniversitesi’nden Marissa Tremblay liderliğindeki uluslararası bir bilim insanı ekibi, yaklaşık bir yüzyıl boyunca gizemini koruyan Mars Lafayette göktaşının gizemini çözdü. Geochemical Perspective Letters dergisinde yayınlanan çalışma, göktaşının yaklaşık 742 milyon yıl önce Mars’taki suyla etkileşime girdiğini, bunun muhtemelen buzun erimesine neden olan volkanik aktivitenin bir sonucu olduğunu buldu.

800 gramlık bir göktaşı olan Lafayette, 1931 yılında Purdue Üniversitesi’nde keşfedildi. Magmatik kayalardan kaynaklanan ve soyu tükenmiş Elysium Mons yanardağı yakınındaki bazaltik lav düzlemlerindeki bir kraterde oluşmuş olabilecek, nakhlite olarak bilinen bir Mars göktaşı türüdür.

Bilim insanları, Mars’taki “ıslak dönemin” zamanlamasını belirlemek için göktaşındaki suyla değiştirilmiş minerallerin tarihini belirledi. Ancak Mars klimatolojisine göre Kızıl Gezegendeki sıvı su, 3 milyar yıldan fazla bir süre önce çoğunlukla ortadan kayboldu. “O dönemde Mars yüzeyinde çok fazla sıvı su bulunduğunu düşünmüyoruz. Bunun yerine, suyun yakındaki yeraltı buzunun erimesinden geldiğine ve permafrostun erimesinin Mars’ta bugüne kadar periyodik olarak meydana gelen magmatik aktiviteden kaynaklandığına inanıyoruz.” dedi Tremblay.

Lafayette göktaşı bir çarpma sonucu Mars’tan fırlatıldıktan sonra, Elysium Dağı yakınlarındaki kraterin yaşıyla eşleşen, 11 milyon yıl öncesine ait izotoplar üreten kozmik ışınlara maruz kaldı.

2022 tarihli daha önceki bir makalede, aralarında Tremblay’in de bulunduğu araştırmacılar, göktaşının Dünya’ya ne zaman ve nasıl düştüğünü anlamak için çalışmalar yürütüyordu. Ekinleri etkileyen, daha çok vomitoksin olarak bilinen mikotoksin deoksinivalenol ile kontaminasyonu tespit ettiler. Tremblay, “Meteorun ne zaman düştüğü ve herhangi birinin meteoritin düşüşüne tanık olup olmadığı konusundaki tahminleri daraltmak için, özellikle belirli yıllarda yaygın olan mahsul hastalıkları olmak üzere, göktaşı üzerinde bulunan organik Dünya kirleticilerini kullandık” dedi.

Bilim adamları, Lafayette’in muhtemelen 1919 civarında Indiana’nın yarı kırsal kesimindeki bir tarlaya çarptığı ve burada kaza yaptığını görmüş olabilecek bir Purdue Üniversitesi öğrencisi tarafından bulunduğu sonucuna vardı. Göktaşı üniversiteye götürüldü ve 12 yıl sonra bulunduğu kutuya konuldu. Bu araştırma, Mars Lafayette göktaşının tarihine ve Kızıl Gezegenden Dünya’ya olan yolculuğuna ışık tutuyor.

Winchcombe gök taşının yoğun yeni nano analizi, onun 2021’de bir İngiliz koyun tarlasına inmeden önce uzayda yaptığı yolculukta sudan nasıl etkilendiğini ve defalarca parçalanıp yeniden bir araya geldiğini ortaya çıkardı.

Araştırmada İngiltere, Avrupa, Avustralya ve ABD’deki onlarca kurumdan araştırmacılar işbirliği yaptı. Birlikte, Winchcombe gök taşının parçalarındaki mineral taneciklerini çok çeşitli son teknoloji analitik tekniklere tabi tuttular.

Daha çok milyarlarca dolarlık uzay görevleriyle Dünya’ya gönderilen örneklerin araştırılmasına ayrılmış bir ölçekte gerçekleştirilen çalışmaları, onlara bu süreçte Winchcombe göktaşının geçmişine dair benzersiz bir fikir verdi.

Analizleri, göktaşının buz içeren kuru bir kaya olarak ilk günlerine geri dönmelerine, ardından buzun erimesi yoluyla parçalanıp tekrar tekrar yeniden inşa edilen bir çamur topuna dönüşmesinin izini sürmelerine yardımcı oldu.

Winchcombe göktaşı, güneş sisteminin en erken dönemlerinde oluşmuş, CM karbonlu kondritler adı verilen bir grup uzay kayasının alışılmadık derecede iyi korunmuş bir örneğidir. Ana asteroitlerinde suyun varlığı nedeniyle değişen mineraller taşırlar.

Winchcombe göktaşı içindeki bu minerallerin analizi, bilim adamlarının, Dünya’daki suyun olası kökenleri de dahil olmak üzere, güneş sistemimizi oluşturan süreçlerle ilgili soruların yanıtlarını çözmelerine yardımcı olacak.

Dünya atmosferine girdikten sonra aylarca veya yıllarca keşfedilmeden kalabilen çoğu göktaşının aksine, Winchcombe göktaşı yere çarptıktan birkaç saat sonra kurtarıldı. Halkın üyeleri, yurttaş bilim adamları ve amatör göktaşı meraklısı topluluk, kayaların yere çarptığını fark etti ve bilim adamlarının örneklerin yerini belirlemelerine ve iyileşmelerine yardımcı oldu.

İyileşme hızı, Dünya atmosferine maruz kalması nedeniyle daha fazla değişmesini engellemeye yardımcı oldu ve bilim adamlarına CM kondritleri atom seviyesine kadar inceleyerek daha fazla bilgi edinme konusunda nadir bir fırsat sundu.

İçinde kağıt dergide yayınlandı Meteoritik ve Gezegen BilimiAraştırmacılar, Winchombe göktaşının karmaşık breşlerini nasıl keşfettiklerini anlatıyor.

Bir breş, kataklastik matris adı verilen bir yapıda birbirine yapıştırılmış diğer kaya parçalarından oluşan kayadır. Ekibin transmisyon elektron mikroskobu, elektron geri saçılım kırınımı, uçuş süresi ikincil iyon kütle spektrometresi ve atom prob tomografisi dahil olmak üzere gelişmiş teknikler kullanılarak gerçekleştirdiği analiz, Winchcombe breşinin sekiz farklı tipte CM kondrit kayası içerdiğini gösterdi.

Ekip, her kaya türünün, yalnızca kaya türleri arasında değil, aynı zamanda şaşırtıcı bir şekilde içlerinde de suyun varlığı nedeniyle farklı derecelerde değişikliğe uğradığını buldu. Ekip, nano ölçeğe kadar tamamen değiştirilmiş olanların yanı sıra, değiştirilmemiş mineral tanelerinin birçok örneğini buldu. Karşılaştırma yapmak gerekirse, insan saçı yaklaşık 75.000 nanometre kalınlığındadır.

Ekip, farklı kaya türlerinin karışık doğası ve sulu alterasyondaki aşırı çeşitliliğinin muhtemel açıklamasının, Winchcombe asteroitinin tekrar tekrar bir araya getirilmeden önce diğer asteroitlerle çarpışmalar sonucu parçalara ayrılması olduğunu öne sürüyor.

Analizin bir diğer önemli bulgusu, ekibin analiz ettiği örneklerde aragonit, kalsit ve dolomit gibi karbonat minerallerinin yanı sıra daha sonra karbonatların yerini alan minerallerin beklenmedik derecede yüksek oranda bulunmasıdır.

Bu, Winchcombe göktaşının önceden düşünülenden daha fazla karbon açısından zengin olduğunu ve muhtemelen bol miktarda donmuş CO biriktirdiğini gösteriyor.₂ Ekibin gözlemlediği karbonat minerallerini oluşturmak için erimeden önce. Ekibin analizi, NASA’nın OSIRIS-REx misyonu tarafından Asteroid Bennu’nun yüzeyinde gözlemlenen büyük karbonat damarlarının açıklanmasına yardımcı olabilir.

Çalışma, aynı zamanda makalenin baş yazarı olan Glasgow Üniversitesi’nden Dr. Luke Daly tarafından yönetildi. Dr. Daly ayrıca, 28 Şubat 2021’de Gloucestershire göklerinde bir ateş topu olarak tespit edildikten sonra Winchcombe göktaşının en büyük parçasını ele geçiren arama ekibine de liderlik etti.

Dr. Daly şunları söyledi: “Analiz ettiğimiz Winchcombe örneğindeki breşlerin ne kadar parçalanmış olduğunu ortaya çıkarmak bizi büyüledi. Winchcombe göktaşını bir yapboz olarak hayal ederseniz, analizde gördüğümüz şey, sanki yapboz parçalarının her birinin kendisinde bir yapboz parçası varmış gibi görünüyordu. ayrıca daha küçük parçalara bölündü ve daha sonra diğer yedi yapbozun parçalarıyla dolu bir torbaya karıştırıldı.

“Ancak, analizlerimiz aracılığıyla yapbozları çözmeye çalışırken ortaya çıkardığımız şey, kayanın uzaydaki su tarafından nasıl değiştirildiğine dair çok ince ayrıntılara dair yeni bir anlayış. Bu aynı zamanda bize onun nasıl hırpalanmış olması gerektiğine dair daha net bir fikir veriyor.” milyarlarca yıl önce güneş bulutsusunun dışına çıktığı andan itibaren, ömrü boyunca darbelerle tekrar tekrar yenilendi.”

Leicester Üniversitesi’nden ve çalışmanın ortak yazarı Dr. Leon Hicks şunları söyledi: “Winchcombe göktaşının bu düzeydeki analizi, Apollo’dan gelen ay taşları gibi, uzay görevlerinden Dünya’ya doğrudan geri gönderilmeyen malzemeler için neredeyse eşi benzeri görülmemiş bir durumdur. programı veya Hayabusa 2 sondası tarafından toplanan Ryugu asteroitinden örnekler.”

Makalenin ortak yazarlarından Açık Üniversite’den Dr. Martin Suttle şunları söyledi: “Winchcombe parçalarının kurtarılma hızı bize santimetre ölçeğinden kayaların içindeki tek tek atomlara kadar analiz için bazı bozulmamış örnekler bıraktı. Her bir tanecik bir araya getirildiğinde, milyonlarca yıl boyunca meydana gelen oluşum, yeniden oluşum ve değişime ilişkin son derece net bir görüş oluşturmamıza yardımcı olan küçük bir zaman kapsülüdür.”

Makalenin ortak yazarlarından Cranfield Üniversitesi’nden Dr. Diane Johnson şunları ekledi: “Bunun gibi araştırmalar, güneş sistemimizin oluşumunun en erken kısmını anlamamıza yardımcı oluyor; bu, malzemelerin ayrıntılı analizi olmadan mümkün olmayacak bir şekilde. Winchcombe göktaşı uzay tarihinin dikkate değer bir parçası ve bu yeni hikayenin anlatılmasına yardımcı olan ekibin bir parçası olduğum için mutluyum.”

Uçsuz bucaksız yıldızlararası uzaydan atomların ufacık diyarına kadar: Araştırmacılar, yakın zamanda keşfedilen ‘Winchcombe’ göktaşı içindeki ilk güneş sisteminin kimyasal ve moleküler parmak izlerini ortaya çıkarmak için gelişmiş mikroskoplardan yararlanıyor.

Meteorlar güneş sisteminin yapı taşlarını temsil ediyor ve bizimki de dahil olmak üzere gezegenlerin oluştuğu bileşenler hakkında önemli bilgiler sağlıyor. Leeds Üniversitesi de dahil olmak üzere işbirliği yapan kurumların yürüttüğü araştırmalar tam da bunu başardı.

“Karbonlu meteorlar” adı verilen nadir bir meteor grubu kimyasal açıdan zengindir. türler karbon ve nitrojen gibi ve muhtemelen suyun ve organik moleküllerin erken Dünya’ya iletilmesinde kritik bir rol oynadı.

Winchcombe, Şubat 2021’de Birleşik Krallık’ta düştüğü yaygın olarak gözlemlenen karbonlu bir göktaşıdır ve ilk örnekler inişten yalnızca 12 saat sonra toplanmıştır. Böylece bilim adamlarına, genellikle meteorit araştırmalarını tehlikeye sokan şiddetli karasal değişim etkileri olmadan, erken güneş sistemindeki organik maddenin bileşimini araştırma fırsatı sunuyor.

Nano Ölçekli Analiz ve Keşifler

Londra’daki Doğa Tarihi Müzesi’ndeki meslektaşlarıyla işbirliği içinde Leeds, Manchester ve York Üniversitelerinden bilim adamlarını içeren çok disiplinli bir araştırma ekibi, Elmas Işık KaynağıMainz’daki Max Planck Kimya Enstitüsü tarafından yönetilmektedir. Münster Üniversitesi Almanya’da, Winchcombe göktaşı içindeki organik maddenin ilk derinlemesine analizini sağladı. nano ölçekli.

Daresbury’deki SuperSTEM Tesisi’nde dünyadaki en güçlü elektron mikroskoplarından birini kullanarak, sinkrotron radyasyon verilerini, organik maddede bulunan fonksiyonel kimyasal grupların doğası hakkında tamamlayıcı ultra yüksek çözünürlüklü spektroskopik bilgilerle benzersiz bir şekilde ilişkilendirmeyi başardılar. , Cheshire.

Bu, nitrojen taşıyan biyo-ilişkili moleküllerin çarpıcı bir şekilde yerinde tespit edilmesine olanak sağladı. amino asitler ve biyolojide kullanılan daha büyük, karmaşık proteinlerin temel bileşenleri olan nükleobazlar.

Araştırma, Winchcombe’un hâlâ bozulmamış dünya dışı organik moleküller içerdiğini gösteriyor; bunlar, heyecan verici bir şekilde, erken Dünya’da yaşamın ortaya çıkışı için çok önemli olabilir.

Bulgular dergide yayınlandı Doğa İletişimi.

SuperSTEM Laboratuvarı’ndaki elektron mikroskobu ekibini yöneten Leeds Kimya ve Proses Mühendisliği Okulu’nda İleri Elektron Mikroskobu Profesörü Quentin Ramasse şunları söyledi: “Bu çalışma, monokrom yüksek enerji çözünürlüklü elektron kaynakları da dahil olmak üzere son elektron mikroskobu enstrümantasyonunun ilerlemelerini gösteriyor. ve son derece hassas yeni dedektör tasarımları, dünya dışı organik maddenin benzeri görülmemiş bir çözünürlük ve verimlilikle analiz edilmesini sağlar.

“Bu, senkrotron radyasyonuna ek olarak kompakt ve kolay erişilebilir elektron mikroskobu enstrümantasyonunu kullanarak gelecekte bu malzemeler üzerinde yeni araştırma yolları açıyor.”

En Son Teknikler ve Geleceğe Yönelik Uygulamalar

Araştırmayı yöneten Münster Üniversitesi Kıdemli Araştırmacısı Christian Vollmer şunları söyledi: “Winchcombe’da amino asitler ve nükleobazlar gibi biyo-ilişkili moleküllerin herhangi bir kimyasal ekstraksiyon yöntemi kullanılmadan tanımlanması son derece heyecan verici, özellikle de şunu vurgulayabildiğimiz için: nano ölçekte yerel konsantrasyonlarındaki mekansal değişiklikler.

“Bu, organik alanların boyutları son derece küçük ve kimyasal bileşiklerin bolluğu çok düşük olmasına rağmen, yaklaşımımızın meteorlardaki fonksiyonel kimyayı haritalandırmayı mümkün kıldığını gösteriyor.”

Araştırmacılar, Mühendislik ve Fiziksel Araştırma Konseyi (EPSRC) tarafından desteklenen Birleşik Krallık Ulusal İleri Elektron Mikroskobu Araştırma Tesisi SuperSTEM Laboratuvarı’nı kullandı. Tesis, maddenin atomik yapısını araştırmaya yönelik dünyadaki en gelişmiş tesislerden bazılarına ev sahipliği yapmaktadır ve Leeds Üniversitesi (aynı zamanda bu konuyla ilgilenen Manchester ve York Üniversiteleri de dahil) liderliğindeki bir akademik konsorsiyumun desteğiyle işletilmektedir. bu projenin yanı sıra Oxford, Glasgow ve Liverpool).

Karbon içeren kimyasallar açısından zengin bir ilgi alanını hedef alan son derece ince bir göktaşı dilimi, daha ileri inceleme için ya bir X-ışını ışını altında (Elmas Işık Kaynağında) ya da elektron mikroskobunda (elmas Işık Kaynağında) çok hassas bir şekilde çıkarılabilir. SüperSTEM).

Winchcombe göktaşının küratörlüğünü yaptığı Doğa Tarihi Müzesi Araştırma Görevlisi Dr. Ashley King şunları söyledi: “Gözlemlerimiz, Winchcombe’un, bozulmamış bileşimiyle, karbonlu göktaşları koleksiyonuna önemli bir katkıyı temsil ettiğini gösteriyor; Erken güneş sistemindeki organik moleküller.”

Referans: Christian Vollmer, Demie Kepaptsoglou, Jan Leitner, Aleksander B. Mosberg, Khalil El Hajraoui, Ashley J. King, Charlotte L. Bays, Paul tarafından yazılan “İngiltere’de gözlemlenen göktaşı düşüşü Winchcombe’da nitrojen bileşiklerinin yüksek uzaysal çözünürlüklü fonksiyonel kimyası” F. Schofield, Tohru Araki ve Quentin M. Ramasse, 26 Ocak 2024, Doğa İletişimi.
DOI: 10.1038/s41467-024-45064-x

Elektron mikroskobu tesisleri Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi.

Üç fizikçi, gizemli Chinguetti göktaşını çevreleyen koşullara yeni bir bakış attı ve onun var olup olmadığını doğrulamak için bir araç geliştirdi. İçinde onların kağıtları şuraya gönderildi: arXiv ön baskı sunucusu Robert Warren, Stephen Warren ve Ekaterini Protopapa, göktaşının olabileceği yalnızca birkaç olası yer olduğunu ve bu nedenle bölge üzerinde manyetometre tabanlı bir araştırmanın gizemi çözebileceğini öne sürüyor.

1916 yılında, Fransız konsolosluğunda görevli bir yetkili olan Gaston Ripert, meslektaşlarına, kuzeybatı Afrika’da, Moritanya’nın Chinguetti kentine yaklaşık 45 kilometre uzaklıkta, Sahra çölünün bir bölümünde “demir tepe” olarak tanımladığı bir şey bulduğunu bildirdi. Varlığının kanıtı olduğunu iddia ettiği şeyi, yüzeyinden kestiğini iddia ettiği bir taş parçasını geri getirdi. Bilim insanları böyle bir nesnenin çölde var olmasının tek olası açıklamasının göktaşı çarpması olduğunu öne sürdü.

O tarihten bu yana pek çok bilim adamı Ripert’in anlattıklarını inceledi ve demir tepeyi gördüğünü iddia ettiği bölgeyi inceledi ancak bugüne kadar hiçbir kanıt bulunamadı. Bu yeni çalışmada araştırmacılar mevcut kanıtlara yeniden baktılar ve gizemi çözmek için kendi araştırmalarını yaptılar.

Geçmişteki çalışmaların sonuçlarını inceledikten sonra araştırmacılar, varlığına hem destek hem de karşıt iyi argümanların olduğunu öne sürüyorlar. Ripert’in demir tepeyi tanımlarken metalik iğneler olarak tanımladığı şeyleri gözlemlediğine dikkat çekiyorlar; ancak 2003 yılına kadar bilim adamları bu tür metalik iğnelerin bazen bol miktarda nikel içeren göktaşlarında meydana geldiğini keşfettiler. Ayrıca çarpma sonucu oluşan herhangi bir kraterin kumla kaplanması da mümkün görünüyordu. Ayrıca, daha önce yapılan birçok aramanın yanlış bölgede yapıldığını da belirtiyorlar.

Araştırmacılar, eğer böyle bir gök taşı varsa, en az 40 metre yüksekliğinde bir kumulla örtülü olması gerektiğini belirtiyor. Dijital yükseklik modellerini inceleyerek bölgede böyle bir göktaşının var olabileceği iki muhtemel alan olduğunu belirlediler. Ve bunun, iki alanın manyetometre tabanlı basit bir araştırmasının gizemi çözebileceği anlamına geldiği sonucuna vardılar.

© 2024 Science X Ağı