Belgisch onderzoek bewijst dat 430.000 jaar geleden een grote meteoriet ontplofte net boven Antarctica
Een internationaal onderzoeksteam heeft nieuwe bewijzen gevonden voor het feit dat 430.000 jaar geleden een asteroïde van minstens 100 meter groot net boven de Antarctische ijskap uiteen is gespat. De bewijzen zijn buitenaardse deeltjes met een unieke samenstelling die eerder door een Belgische expeditie op de Zuidpool waren gevonden.
De buitenaardse partikels in kwestie worden sferische gecondenseerde deeltjes genoemd en ze werden gevonden op de top van de berg Walnumfjellet in het Sør Rondanegebergte in Oost-Antarctica.
Dat gebeurde tijdens de 2017-2018 BELAM (Belgian Antarctic Meteorites) expeditie die georganiseerd werd vanuit het Belgische Antarctische Prinses Elisabethstation, met fondsen van het federaal wetenschapsbeleid (BELSPO).
De partikels, die gevonden werden in sedimenten, wijzen op een ongewone ontploffing van een bijzonder grote meteoriet in de lucht.
De deeltjes zijn nu onderzocht en geanalyseerd in een nieuwe studie door een internationaal onderzoeksteam van planetaire wetenschappers, onder leiding van doctor Matthias van Ginneken van de School of Physical Sciences aan de University of Kent, een voormalig onderzoeker aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB), de Université libre de Bruxelles (ULB) en het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN).
Ontploffen in de lucht
Na hun doortocht door de atmosfeer kunnen meteoroïden van meer dan 100 meter op de aarde neerstorten, waar ze dan een impactkrater vormen in het gesteente van de aardkorst, maar nog vaker zullen meteorieten ontploffen in de lucht en een krachtige en destructieve schokgolf veroorzaken.
Het bekendste voorbeeld van zo’n gebeurtenis is de veel kleinere Tsjeljabinsk-inslag boven Rusland in 2013, waarbij meer dan 1.000 mensen gewond raakten en enorm veel ramen sneuvelden in de omgeving.
Tijdens de Toengoeska-gebeurtenis in 1908, ook in Rusland, werd een nog grotere schokgolf veroorzaakt die naar schatting tientallen miljoenen bomen heeft omvergeworpen en over meer dan honderd kilometer schade heeft aangericht.
"Inslagen zoals deze vinden elke 1.000 tot 5.000 jaar plaats. Het is cruciaal om te begrijpen hoe zulke inslagen voorkomen in de geschiedenis van de aarde en wat de effecten ervan op de omgeving zijn", zo zei Flore Van Maldeghem, doctoraatsstudent aan de Vrije Universiteit Brussel en mede-auteur van de studie.
"Indien zo’n ontploffing plaats zou vinden boven een regio met een grote bevolking, zou dit absoluut catastrofaal zijn, met enorm veel slachtoffers", zo voegde VUB-professor en mede-auteur Philippe Claeys eraan toe.
Unieke isotopenverhouding
"De chondritische chemische samenstelling en het hoge nikkelgehalte van de brokstukken wijzen erop dat de teruggevonden deeltjes niet van de aarde afkomstig zijn. Hun unieke zuurstofisotopenverhouding wijst er dan weer op dat ze tijdens hun vorming in de inslagwolk reageerden met zuurstof afkomstig van Antarctisch ijs", zo zei VUB-professor Steven Goderis, die eveneens mede-auteur is van de studie.
Chondrieten zijn een type meteorieten dat veel silicaat bevat en waar ook nikkelijzer in kan voorkomen. Isotopen zijn atomen van hetzelfde chemische element, die dus even veel protonen in hun kern hebben, maar een verschillend aantal neutronen. Uit de verhouding tussen het aantal verschillende isotopen kan men verschillende zaken afleiden.
Hier wijst de verhouding tussen de zuurstofisotopen er dus op dat de deeltjes gereageerd hebben met zuurstof uit het ijs en dat kan alleen als de explosie in de lucht dicht genoeg bij het ijsoppervlak gebeurde, zodat door de schokgolf het ijs smolt en verdampte, waarbij het zich vermengde met de partikels van de meteoriet in de inslagwolk.
Een dergelijke gebeurtenis kan enkel het gevolg zijn van het met hoge snelheid binnendringen in de atmosfeer van een asteroïde van ten minste 100 meter groot. Dit soort explosie relatief dicht bij het aardoppervlak heeft een minder grote vernietigingskracht dan de vorming van een inslagkrater, maar de kracht is nog steeds veel groter dan wanneer de explosie plaatsvindt op grote hoogte. In het geval van Tsjeljabinsk was dat bijvoorbeeld tussen de 30 en 50 kilometer boven het zeeniveau.
Het onderzoek is een belangrijke ontdekking in het geologische vakgebied, waar bewijsmateriaal voor dergelijke gebeurtenissen schaars is, zeggen de onderzoekers.
Dergelijke inslagpartikels zijn namelijk moeilijk te identificeren en te karakteriseren. "Maar in dit geval konden deze door de atypische vorm van de condensatiedeeltjes relatief gemakkelijk onderscheiden worden van andere buitenaardse stofdeeltjes die we op Antarctica terugvinden, zoals micrometeorieten en microtektieten. De resultaten van dit onderzoek kunnen bijgevolg helpen bij de identificatie van gelijkaardige gebeurtenissen in het geologische verleden", aldus VUB-doctoraatstudent Bastien Soens, co-auteur van de studie.
Micrometeorieten zijn minuscule meteorieten die op het aardoppervlak zijn terechtgekomen, microtektieken bestaan uit aards materiaal dat bij de impact van een meteoriet gesmolten of verdampt en weggeslingerd is, waarna het in de atmosfeer opnieuw afkoelt en op aarde valt.
Dreiging in kaart brengen
De studie onderstreept hoe belangrijk het is de dreiging van middelgrote asteroïden zo goed mogelijk in kaart te brengen, aangezien in de toekomst vergelijkbare objecten waarschijnlijk in de atmosfeer zullen exploderen en een schokgolf kunnen genereren, zeggen de onderzoekers.
Als deze explosie te dicht bij het aardoppervlak plaatsvindt, kan de schade groot zijn, zeker in dichtbevolkte gebieden. Het is daarom belangrijk om te proberen dit soort gebeurtenissen in de loop van de tijd te identificeren in andere geologische contexten, zoals sedimentkernen, om te kunnen beoordelen hoe vaak ze voorkomen en potentieel gevaarlijke asteroïden beter te kunnen identificeren in termen van grootte en snelheid.
De studie van de Amerikaanse, Belgische, Britse en Duitse onderzoekers is gepubliceerd in Science Advances. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van de VUB.
