Natuurkundigen hebben een 4,6 miljard jaar oude meteoriet bestudeerd en ontdekten dat deze informatie opslaat over de toestand van het magnetische veld van het ontluikende zonnestelsel ten tijde van de vorming van de ruimtegast. Aangezien er veel "hemelse stenen" van dit type zijn verzameld, heeft de wetenschap een nieuw informatiekanaal ontvangen over de fysieke omstandigheden in het tijdperk van de vorming van het zonnestelsel.
De prestatie wordt beschreven in een wetenschappelijk artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications door een team onder leiding van Jay Shah van het London Museum of Natural History.
Helaas zijn er minder bronnen met informatie over die gebeurtenissen in de verte dan wetenschappers zouden willen. Toch zijn ze dat. Het bestuderen van de chemische samenstelling van kometen helpt bijvoorbeeld om te begrijpen waaruit de primaire protoplanetaire materie bestond.
Hoe zit het met de magnetische velden waarvan wordt aangenomen dat ze een belangrijke rol hebben gespeeld bij de vorming van het zonnestelsel zoals wij dat kennen? Hier tot vandaag was alles helemaal niet soepel.
Geologen kennen natuurlijk al lang de eigenschap van sommige gesteenten om het magnetische veld vast te houden dat ze beïnvloedde op het moment van stollen. Dit fenomeen wordt gebruikt om een beeld te reconstrueren van de oude magnetosfeer van de aarde uit monsters waarvoor er datering is, en vice versa, om de ouderdom te bepalen van stenen die een "record" hebben bewaard van de reeds gedateerde geomagnetische omgeving. In dit geval hebben we het echter over uniform gemagnetiseerde ferromagnetische korrels. Hun vermogen om de oorspronkelijke magnetisatie vast te leggen, wordt beschreven door Neel's beproefde relaxatietheorie. Wat betreft de ongelijkmatig gemagnetiseerde insluitsels, namelijk, ze worden gevonden in meteorieten, hier begint terra incognita voor natuurkundigen. Tot nu toe kon niemand zeggen of ze het magnetische record bewaren of deze informatie lang geleden verloren hebben.
Wanneer theoretici geen kennis hebben, komt het experiment te hulp. Shah's team onderzocht een meteoriet die olivijnkorrels bevatte van tienden van een micrometer. De hemelse gast werd verwarmd tot temperaturen boven de 300 graden Celsius. Met behulp van de nieuwste technieken die bekend staan als nanometer magnetische beeldvorming en off-axis elektronenholografie, volgden de wetenschappers het gedrag van het magnetische veld.
Na het verwerken van de ontvangen informatie en het uitvoeren van numerieke simulaties, kwamen natuurkundigen tot een belangrijke conclusie: de tijd die het kost voordat olivijnkorrels hun oorspronkelijke magnetisatie verliezen (zoals experts zeggen, de relaxatietijd) is veel groter dan de leeftijd van het zonnestelsel. Dit betekent dat meteorieten kunnen worden gebruikt als pagina's van het magnetische record.
Promotie video:
Het is belangrijk dat de onderzochte steen geen ondenkbare zeldzaamheid is. Het behoort tot de klasse van chondrieten, zoals 90% van alle meteorieten die door de mensheid worden gevonden. Daarom is er voor ons niet een enkele gril van de natuur, maar een nieuwe bron van informatie over het verre verleden van het zonnestelsel.
"Ons onderzoek toont aan dat de magnetische velden die aanwezig waren bij de geboorte van het zonnestelsel betrouwbaar worden bewaard in de meteorietmonsters die we in onze collecties hebben", zei Shah op phys.org. "Met een beter begrip van deze complexe magnetiserende structuren, kunnen we toegang krijgen tot deze informatie over het magnetische veld en begrijpen hoe het zonnestelsel evolueerde van een schijf van stof tot het planetaire systeem dat we vandaag zien."
