Szerző: Rezes Dániel
Japán, kínai és amerikai kutatók folyékony vizet azonosítottak egy primitív szenes kondrit meteoritban. A felfedezés nagyban hozzájárulhat a Naprendszer korai folyamatainak megértéséhez.
A víz gyakori összetevője a Naprendszernek, megjelenik többek között bolygónk felszínén, jégként a Holdon, valamint a Szaturnusz gyűrűiben és Enceladus nevű holdjának felszíne alatt is. Már korábbi tanulmányok is megmutatták, hogy a víz fontos szerepet játszott a Naprendszer kialakulásában és korai fejlődésében. Ennek a szerepnek a szélesebb körű vizsgálatára a kutatók megkíséreltek folyékony vizet találni extraterresztrikus anyagokban – így például meteoritokban – melyek legnagyobb része olyan kisbolygókból származik, melyek ebben a korai időszakban jöttek létre.
A szakemberek már korábban is találtak szerkezetileg kötött hidroxilt és/vagy H2O molekulákat tartalmazó ásványokat meteoritokban, de folyékony vizet ezidáig nem. A víz ilyen formája csak bizonyos ásványokban jelen levő ún. fluidzárványok formájában maradhatott fenn. Ezekben a zárványokban jelen levő folyadék számos egyéb alkotót is tartalmazhat oldott formában, mely az egykori környezeti paramétereket jelzi.
A fluidzárványokat a kutatók a 2012-ben hullott Sutter’s Mill nevű, Mighei-típusú (CM) szenes kondritban található kalcit (trigonális kristályrendszerű kalcium-karbonát) kristályokban azonosították. A meteoritcsoport azért különleges, mivel anyaga igen primitív, forráségitestjük 4,6 milliárd éves, emellett vizes átalakuláson estek át a kisbolygón. A kutatók a vizsgálatokhoz olyan precíz vizsgálati módszereket alkalmaztak, mint a szinkrotron alapú röntgen nanotomográfia és a hűthető tárgyasztallal kiegészített transzmissziós elektronmikroszkópia.
A vizsgálatok eredményeként egy olyan nanométeres (milliméter milliomodrésze) mérettartományba eső fluidzárványt azonosítottak kalcitkristályban, mely legalább 15% szén-dioxidot tartalmaz. A felfedezés megerősítette azt a feltételezést, miszerint a szenes kondritokban jelen levő kalcitkristályok nem csak folyékony vizet, de szén-dioxidot is megőrízhettek. A tanulmány publikálása előtt fluidzárványokat csak kevésbé primitív közönséges kondritokban található szenes kondrit anyagú törmelékekben található halit (kősó; köbös kristályrendszerű nátrium-klorid) kristályokban sikerült kimutatni.
A Sutter’s Mill meteoritban felfedezett, folyékony vizet tartalmazó fluidzárvány jelenlétéből érdekes következtetések vonhatóak le a szenes kondritos kisbolygó eredetére és a Naprendszer korai történetére vonatkozóan. Eszerint a meteorit szülőégitestjében a kőzetanyag fagyott víz és szén-dioxid jelenlétében állt össze. Ez a Naprendszernek csak azon részén következhetett be, mely kellően hideg volt a víz és a szén-dioxid szilárd halmazállapotban tartásához. Ilyen környezet valószínűleg a Jupiter pályáján túl létezhetett. Később a Jupiter instabilitása miatt a kisbolygó elindult a Naprendszer belső régiói felé, ahol darabjai beléptek a Föld légkörébe. Ez a feltételezés egybevág a napjainkban is elfogadott modellekkel. A felfedezés fontos mérföldköve a tudománynak. Az apró fluidzárvány vizsgálatával közelebb kerülhetünk tágabb környezetünk – a Naprendszer – kezdeti folyamatainak pontosabb megértéséhez.
Források:
[1] https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/ru-sfc042021.php
[2] Tsuchiyama, A., Miyake, A., Okuzumi, S., Kitayama, A., Kawano, J., Uesugi, K., Takeuchi, A., Nakano, T., & Zolensky, M. (2021). Discovery of primitive CO2-bearing fluid in an aqueously altered carbonaceous chondrite. Science Advances, 7(17), eabg9707.
