Basilicofresco/Wikimedia Commons/CC BY-Sa 3.0

Wetenschappers ontdekken oudste materiaal op aarde: sterren­stof van miljarden jaren oud in meteoriet 

Wetenschappers hebben in een meteoriet sterrenstof gevonden dat maar liefst tussen 5 en 7 miljard jaar oud is. Dat is het oudste materiaal dat ooit ontdekt werd op aarde. "Het is zo opwindend om naar de geschiedenis van onze melkweg te kijken. Sterrenstof is het oudste materiaal dat de aarde bereikt", vertelt onderzoeker Philipp Heck.

We schrijven 28 september 1969. Inwoners van het Australische dorpje Murchison merken een enorme vuurbal op aan de hemel, luttele seconden voor de meteoriet inslaat op de aarde. In een gebied van meer dan 13 vierkante kilometer worden er fragmenten van de meteoriet teruggevonden. Sinds dan is de Murchison-meteoriet een van de meest bestudeerde meteorieten. 

IMAGE COURTESY NASA, W. SPARKS (STSCI) AND R. SAHAI (JPL). INSET: SIC GRAIN WITH ~8 MICROMETERS IN ITS LONGEST DIMENSION. INSET IMAGE COURTESY OF JANAÍNA N. ÁVILA.

Nu, 50 jaar na de inslag, heeft een onderzoeksteam onder leiding van wetenschapper Philipp Heck van het Field Museum of Natural History in Chicago ontdekt dat er in de meteoriet sterrenstof zit dat 5 tot 7 miljard jaar oud is. Wanneer sterren uitdoven, worden de deeltjes in de ruimte geslingerd. Die zogenoemde presolaire korrels worden vervolgens opgenomen in nieuwe planeten, sterren, manen én meteorieten. De oudste stofkorrels van de Murchison-meteoriet werden gevormd in sterren die dus ouder zijn dan ons zonnestelsel. En meteen is het sterrenstof het oudste vaste materiaal dat ooit op onze aarde gevonden is. "De korrels vertellen ons iets over hoe sterren in ons heelal gevormd worden", vertelt Heck enthousiast. Het team van Heck analyseerde zo 40 presolaire korrels in delen van de Murchison-meteoriet. 

Het is zo opwindend om naar de geschiedenis van onze melkweg te kijken. Sterrenstof is het oudste materiaal dat de aarde bereikt

"Het is zo opwindend om naar de geschiedenis van onze melkweg te kijken. Sterrenstof is het oudste materiaal dat de aarde bereikt. Zo kunnen we meer te weten komen over de vroegere sterren, de oorsprong van koolstof in ons lichaam, de oorsprong van de zuurstof die we inademen. Met sterrenstof kunnen we dat materiaal herleiden tot de tijd vóór de zon er was", voegt Heck nog toe.

Hoe ontdek je sterrenstof?

Maar hoe ontdek je nu zo'n sterrenstof? "We zijn begonnen met het verpletteren van de fragmenten van de meteoriet in poeder", vertelt Jennika Greer, een van de onderzoekers. "Wanneer alle stukjes gescheiden zijn, is het een soort pasta." Een pasta met een opvallende geur, zo blijkt. "Het ruikt naar rotte pindakaas." Vervolgens wordt de pasta opgelost in zuur, waarna alleen het sterrenstof overblijft.

We zijn begonnen met het verpletteren van de fragmenten van de meteoriet in poeder

Om dan te bepalen hoe oud het sterrenstof precies is, hebben de onderzoekers gemeten hoe lang de korrels blootgesteld waren aan de kosmische stralen in de ruimte (de stralen zijn deeltjes met veel energie die door het heelal reizen en vaste materie kunnen binnendringen). Sommige stralen reageren op de materie die ze tegenkomen en vormen zo nieuwe elementen, bijvoorbeeld neon-21. Hoe meer neon-21 zo'n deeltje bevat, hoe langer het blootgesteld was aan de kosmische stralen en hoe ouder het is.

De conclusie: de meeste presolaire korrels zijn tussen de 4,6 en 4,9 milard jaar oud. Maar er werd ook een korrel gevonden van maar liefst 7,5 miljard jaar oud. Ter vergelijking: de zon is 4,6 miljard jaar oud, de aarde 4,5 miljard. Tegelijk ontdekten de wetenschappers ook dat de presolaire korrels vaak in grote clusters door de ruimte zweefden. 

Een heuse "babyboom" in de stervorming

En er is meer: de onderzoekers vonden ook dat er veel meer jonge korrels waren dan gedacht. "Er moet dus een babyboom in de vorming van de sterren geweest zijn." Volgens de wetenschappers staaft deze ontdekking de theorie dat de geboorte van sterren in episodes kan gebeuren. Er is al langer discussie of sterren constant gevormd worden of niet. "Dankzij deze korrels hebben we nu een direct bewijs dat er een periode was met méér stervorming in ons heelal, zo'n 7 miljard jaar geleden. Dat is een van de belangrijkste bevindingen van onze studie", besluit Heck.

Er moet dus een babyboom in de vorming van de sterren geweest zijn