Gli scienziati ritengono che il sistema solare si sia formato circa 4,6 miliardi di anni fa, quando una nube di gas e polvere è collassata per gravità, probabilmente innescata da un'esplosione cataclismica da una stella massiccia vicina o da una supernova. Mentre questa nuvola è crollata, formava un disco rotante con il sole al centro.

Da allora gli scienziati sono stati in grado di stabilire pezzo per pezzo la formazione del sistema solare. Ora, nuova ricerca ha permesso agli scienziati dell'Università del New Mexico, L'Arizona State University e il Johnson Space Center della NASA per aggiungere un altro pezzo a quel puzzle con la scoperta del meteorite igneo più antico mai datato.

La ricerca, intitolato "vulcanesimo ricco di silice nel primo sistema solare datato a 4.565 Ga, " è stato pubblicato oggi in Comunicazioni sulla natura . Questa ricerca fornisce prove dirette che rocce crostali ricche di silice evolute chimicamente si stavano formando sui planetesimi entro i primi 10 milioni di anni prima dell'assemblaggio dei pianeti terrestri e aiuta gli scienziati a comprendere ulteriormente le complessità della formazione dei pianeti.

"L'età di questo meteorite è la più antica, meteorite igneo mai registrato, " ha affermato Carl Agee, professore e direttore dell'Istituto di meteorologia UNM. "Non solo questo è solo un tipo di roccia estremamente insolito, ci sta dicendo che non tutti gli asteroidi hanno lo stesso aspetto. Alcuni di loro assomigliano quasi alla crosta terrestre perché sono così colorati e pieni di SiO2. Questi non solo esistono, ma si è verificato durante uno dei primissimi eventi vulcanici verificatisi nel sistema solare".

La ricerca ha iniziato a svolgersi all'UNM quando la studentessa laureata e autrice principale Poorna Srinivasan, ha chiesto ad Agee idee sul suo dottorato di ricerca. tesi. Agee aveva una roccia crostale ancora da studiare che è stata trovata in una duna di sabbia in Mauritania da un nomade che ha ricevuto da un commerciante di meteoriti. La roccia era di colore più chiaro della maggior parte dei meteoriti ed era intrecciata con cristalli verdi, cavità e circondato da quench melt. Diede il campione a Srinivasan che iniziò a studiare la mineralogia della roccia, Africa nordoccidentale (NWA) 11119.

Utilizzando una microsonda elettronica e una scansione TC (tomografia computerizzata) presso l'UNM e le strutture del Johnson Space Center della NASA, Srinivasan iniziò ad esaminare la composizione e la mineralogia della roccia. Srinivasan iniziò a notare le complessità di NWA 11119 e notò l'insolita crosta di fusione verde chiaro, meteorite acondrite ricco di minerali di silice contenente informazioni che ampliano sostanzialmente le conoscenze scientifiche riguardanti la gamma di composizioni di rocce vulcaniche entro i primi 3,5 milioni di anni dalla creazione del sistema solare.

"La mineralogia di questa roccia è molto, molto diverso da qualsiasi cosa su cui abbiamo lavorato prima, " ha detto Srinivasan. "Ho esaminato la mineralogia per capire tutte le fasi che compongono il meteorite. Una delle cose principali che abbiamo visto per prima sono stati i grandi cristalli di silice di tridimite che è simile al quarzo minerale. Quando abbiamo condotto ulteriori analisi delle immagini per quantificare la tridimite, abbiamo scoperto che la quantità presente era uno sbalorditivo 30% del meteorite totale:questa quantità è sconosciuta nei meteoriti e si trova solo a questi livelli in alcune rocce vulcaniche della Terra".

Parte della ricerca di Srinivasan ha coinvolto anche il tentativo di capire attraverso analisi chimiche e isotopiche da quale corpo potrebbe provenire il meteorite. Utilizzando gli isotopi dell'ossigeno realizzati in collaborazione con la dott.ssa Karen Ziegler nel laboratorio dell'UNM Center for Stable Isotope (CSI), è stata in grado di determinare che era decisamente extraterrestre.

"Basato sugli isotopi dell'ossigeno, sappiamo che proviene da una fonte extraterrestre da qualche parte nel sistema solare, ma in realtà non possiamo identificarlo con un corpo noto che è stato visto con un telescopio, " disse Srinivasan. "Tuttavia, attraverso i valori isotopici misurati, siamo stati in grado di collegarlo possibilmente ad altri due meteoriti insoliti (Africa nordoccidentale 7235 e Almahata Sitta) suggerendo che provengono tutti dallo stesso corpo genitore - forse un grande, corpo geologicamente complesso che si è formato nel primo sistema solare."

Una possibilità è che questo corpo genitore sia stato distrutto da una collisione con un altro asteroide o planetesimo e che alcuni dei suoi frammenti espulsi alla fine abbiano raggiunto l'orbita terrestre, cadere attraverso l'atmosfera e finire come meteoriti sul terreno - nel caso di NWA 11119, caduta in Mauritania in un momento ancora sconosciuto nel passato.

"Gli isotopi dell'ossigeno di NWA11119, NWA 7235, e Almahata Sitta sono tutti identici, ma questa roccia – NWA 11119 – si distingue come qualcosa di completamente diverso da uno qualsiasi degli over 40, 000 meteoriti che sono stati trovati sulla Terra, ", ha detto Srinivasan.

Ulteriore, La ricerca utilizzando una spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente è stata eseguita nell'Isotope Cosmochemistry and Geochronology Laboratory (ICGL) presso il Center for Meteorite Studies dell'Arizona State University per determinare l'età di formazione precisa del meteorite. La ricerca ha confermato che NWA 11119 è il meteorite igneo più antico mai registrato a 4.565 miliardi di anni.

"Lo scopo di questa ricerca era capire l'origine e il tempo di formazione di un meteorite igneo insolitamente ricco di silice, ", afferma il coautore e direttore del Center for Meteorite Studies dell'ASU, Meenakshi Wadhwa. "La maggior parte degli altri meteoriti asteroidali ignei conosciuti hanno composizioni 'basaltiche' che hanno abbondanze molto inferiori di silice, quindi volevamo capire come e quando questo meteorite unico ricco di silice si è formato nella crosta di un corpo asteroideo all'inizio del Sistema Solare".

La maggior parte dei meteoriti si forma attraverso la collisione di asteroidi in orbita attorno al sole in una regione chiamata cintura degli asteroidi. Gli asteroidi sono i resti della formazione del sistema solare circa 4,6 miliardi di anni fa. Le gamme di composizione chimica di antichi meteoriti ignei, o acondriti, sono la chiave per comprendere la diversità e l'evoluzione geochimica dei mattoni planetari. I meteoriti di acondrite registrano i primi episodi di vulcanismo e formazione di croste, la maggior parte dei quali sono basaltici.

"Il meteorite studiato è diverso da qualsiasi altro meteorite conosciuto, ", afferma il co-autore e studente laureato della ASU School of Earth and Space Exploration Daniel Dunlap. "Ha la più alta abbondanza di silice e l'età più antica (4.565 miliardi di anni) di qualsiasi meteorite igneo conosciuto. Meteoriti come questo sono stati i precursori della formazione dei pianeti e rappresentano un passo fondamentale nell'evoluzione dei corpi rocciosi nel nostro sistema solare».

"Questa ricerca è la chiave per capire come si sono formati gli elementi costitutivi dei pianeti all'inizio del sistema solare, " disse Agee. "Quando guardiamo fuori dal sistema solare oggi, vediamo corpi completamente formati, pianeti, asteroidi, comete e così via. Quindi, la nostra curiosità ci spinge sempre a, per porre la domanda:come si sono formati? Come si è formata la Terra? Questa è fondamentalmente una parte mancante del puzzle che ora abbiamo trovato che ci dice che questi processi ignei agiscono come piccoli altiforni che stanno sciogliendo la roccia e processando tutti i solidi del sistema solare. In definitiva, è così che vengono forgiati i pianeti."