Können Sie wirklich Mikrometeorite in Ihrer Rinne finden? Nun …

Ich sammle Meteoriten und habe einige, die in meinem Heimbüro herumklopfen. Einige sind groß – faustgroß, mit einem, den ich mitbringe, wenn ich über Einschläge spreche, damit die Leute ein Stück eines Asteroiden in der Hand halten können — aber die meisten sind ziemlich klein, wie die Größe eines Fingers vom letzten Gelenk bis zur Spitze. Einige sind Kieselsteine (im Allgemeinen bekannte mit besonderem wissenschaftlichem Interesse, die größere Stücke schwer zu bekommen machen), und ein paar sind sandkorngroß (einer ist vom Mond und der andere vom Mars).

Während ich sie nicht sammle, gibt es eine andere Art, die noch kleiner ist: Mikrometeorite, normalerweise kleiner als ein Millimeter, einige so winzig, dass man ein Mikroskop braucht, um sie klar zu sehen. Größere (sagen wir, ein Zehntel Millimeter und mehr) sind normalerweise kugelförmig oder nahe daran, weil sie vollständig schmelzen, wenn der Ram mit Hyperschallgeschwindigkeit durch unsere Atmosphäre fließt, und sich dann verfestigen, nachdem sie sich auf Unterschallgeschwindigkeit verlangsamt haben (tatsächlich fallen sie wahrscheinlich den Rest des Weges aufgrund ihrer Größe extrem langsam).

Woher kommen sie? Nun, Raum, duh, aber sie sind wahrscheinlich schon sehr klein, bevor sie unsere Atmosphäre treffen. Einige sind Körner von Material, die von Kometen abgestreift wurden; der feste Teil eines Kometen (sein Kern) ist eine Mischung aus verschiedenen Eisesorten mit Gesteinen unterschiedlicher Größe bis hin zu mikroskopisch kleinem Staub. Wenn sich der Komet der Sonne nähert, verwandelt sich das Eis in Gas, wodurch Steine und Staub freigesetzt werden, und wenn die Erde zufällig durch diesen Trümmerstrom pflügt, erhalten wir Meteore, die Mikrometeoroide * enthalten.

Andere beginnen ihr Leben als Asteroiden. Sie werden im Laufe der Zeit durch kleine Stöße mit Kieselsteinen und Staub bedeckt, und ein größerer Aufprall kann dieses Material abschütteln, das dann auf die Erde fallen kann. Oder es ist möglich, dass diese Mikrometeoriten auch immer klein waren und im Sonnensystem entstanden sind, als die Planeten vor über 4,5 Milliarden Jahren geboren wurden.

Dieses Material regnet ständig auf die Erde, in der Größenordnung von vielen Tonnen pro Tag. Nun, das bringt mich zu einem interessanten Stück „Allgemeinwissen“: Weil so viele davon die ganze Zeit fallen, können Sie sie in Dachrinnen finden! Die Idee ist, dass sich das Material entweder einfach auf der Erde niederlässt und einige davon auf Dächern landen, oder es wird von Regentropfen mit dem gleichen Effekt aufgenommen. Wenn Sie Ihre Dachrinnen reinigen, müssen Sie nur die Masse in einen Beutel werfen, einen starken Magneten daneben halten, und das kleine Eisen, das in Meteoriten (sogar steinigen) üblich ist, führt dazu, dass sie übergezogen werden. Boom. Mikrometeoriten für Ihre Studie! Sie können viele Websites finden, auf denen darüber gesprochen wird, wie dies geschieht, normalerweise als Laborübung für Kinder in ihrem naturwissenschaftlichen Unterricht.

Eine Scheibe eines kohlenstoffhaltigen Chondritmeteoriten aus Marokko, der 2015 gefallen ist (links; beachten Sie die kleinen Mineralwucherungen) und einen viel größeren Eisenmeteoriten namens Campo del Cielo (rechts). Gummibärchen für Skala. Bildnachweis: Phil Plait

Es gibt jedoch ein Problem. Es wurde gezeigt (1953!), dass viele der auf diese Weise gesammelten Proben sogenannte „Flugasche“ sind, Ofenschlacke, kleine Aschestücke, die von Öfen in die Luft geblasen werden, die auch Eisen enthalten können und oft kugelförmig sind. Tatsächlich scheinen „Mikrometeoriten“, die in Proben gefunden wurden, näher an städtischen Gebieten zuzunehmen, was darauf hindeutet, dass viele dieser Dinge nicht aus dem Weltraum, sondern aus der Industrie stammen.

Wer hat Recht? Ich habe Leute gesehen, die behaupten, man könne Mikrometeoriten auf diese Weise finden, und andere sagen, es sei alles Schweinerei (oder Fliegenwäsche, nehme ich an). Es stellt sich heraus, dass sie beide Recht haben. Bischen.

Grundsätzlich dominiert Flugasche massiv das Material in Dachrinnen … aber es macht nicht alles aus. Ein sehr kleiner Teil kommt tatsächlich aus dem Weltraum. Das eigentliche Problem ist die Trennung der beiden. Sie können es nicht tun, indem Sie einen Magneten über Gosse Goop laufen lassen und sie dann visuell inspizieren, so sprechen die meisten dieser Websites darüber. Sie werden nur mit fast allen Schlacken enden.

Stattdessen ist das nur der erste Schritt. Danach müssen Sie eine kompliziertere Elementaranalyse durchführen, um nach Tracern interplanetaren Ursprungs zu suchen.

Und das ist geschehen! Im Rahmen einer Studie namens Project Stardust wurden 300 Kilogramm Rinnensediment aus Gebäuden in Oslo, Norwegen, gezogen und untersucht (mehr über dieses Projekt und Jon Larsen, die treibende Kraft dahinter, erfahren Sie in diesem unterhaltsamen Artikel der New York Times) . Sie fanden etwa 500 Kügelchen, die wahrscheinlich Mikrometeoriten waren. Diese waren alle etwa 0,3-0,4 mm groß, so groß genug, um sie zu sehen. Sie wuschen das Sediment, verwendeten einen Magneten, um Partikel zu extrahieren, und inspizierten sie dann visuell, um diejenigen zu entfernen, die kosmischen Ursprungs aussahen. Die Zeitung sagt nicht, wie lange es gedauert hat, aber ich kann mir vorstellen, dass dies nicht gerade ein Nachmittagsprojekt war.

Querschnitte verschiedener Mikrometeorite zeigen unterschiedliche Korn- und Mineralstrukturen. Quelle: Wikipedia / S. Taylor / Shaw Street

Notieren Sie sich jetzt sofort das Verhältnis. 300 Kilo sind eine ganze Menge Glop, und 500 Partikel darin zu finden, ist nicht gerade eine Goldgrube. Das sagt Ihnen sofort, dass die Idee, dass Sie diese in Ihrem eigenen Dach finden können, äußerst unwahrscheinlich ist; Stellen Sie sich vor, Sie durchsuchen einen Liter dieses Materials, um nur ein oder zwei Körner zu finden, die kleiner als ein Millimeter sind! Und wohlgemerkt, Sie werden Tausende von ähnlich großen Bits finden, die ihr Bestes geben, um Sie zu täuschen.

Das ist wirklich schade. Ich liebe die Idee, nach draußen zu gehen und nur ein bisschen Platz von Ihrem Haus zu sammeln. Ich frage mich, wie viele Eltern das benutzt haben, um ihre Kinder dazu zu bringen, Hausarbeiten zu erledigen? „Geh raus und suche nach zertrümmerten Asteroidenresten in der Gosse!“ Das hätte bei mir funktioniert.

Trotzdem ist die Wissenschaft aus der Stardust-Studie ziemlich cool. Sie untersuchten 48 der Mikrometeoriten im Detail und stellten fest, dass sie denen in der Antarktis und in Tiefseesedimenten ähnlich waren (was sie noch weniger industriell machte). Einige von ihnen enthielten Kombinationen von Nickel und Eisen, was sie wiederum wahrscheinlich außerirdisch machte; Nickel ist auf der Erdoberfläche extrem selten, aber häufig in Asteroiden und Meteoriten. Im Allgemeinen scheinen sie von gewöhnlichen steinigen Asteroiden zu stammen, obwohl einige Kompositionen enthielten, die auf weniger häufige Asteroiden hindeuten, aber insgesamt stimmen die Bereiche der Quellen für diese Proben mit größeren Meteoritensammlungen überein.

Beim Durchblättern der Zahlen stellten sie fest, dass Sie erwarten würden, dass ungefähr zwei Partikel pro Quadratmeter pro Jahr auf Ihr Dach treffen. Sie finden auch, dass Sie von denen wahrscheinlich nur etwa 1 in tausend von ihnen finden! Das sind lange Quoten.

Crashkurs Astronomie: Meteore, Meteoroiden und Meteoriten, Oh mein!

Interessant, Sie fanden heraus, dass die Art des gefundenen Mikrometeorits mit dem Alter der Probe variiert. Zum Beispiel waren einige Arten häufiger in Proben gefunden, die vor etwa 200.000 Jahren in der Antarktis fielen im Vergleich zu dem, was sie vor kurzem gefunden haben (die Sternenstaub-Proben kamen von Dächern, die häufig gereinigt werden, so dass die Proben wahrscheinlich nicht mehr als ein paar Jahre alt sind).

Sie postulieren, dass diese Veränderungen mit der Geschwindigkeit zu tun haben könnten, mit der die Mikrometeoroide in unsere Atmosphäre gelangen. Wenn ein Meteorit vollständig schmilzt und dann wieder abkühlt, wenn er langsamer fällt, erstarren Mineralien im Inneren. Die Art und Weise, wie sich diese Mineralien bilden, hängt davon ab, wie heiß der Mikrometeorit geworden ist, so dass die Geschwindigkeit und damit die Wärme den Mineralgehalt verändern kann. Dies wiederum impliziert, dass sich im Laufe der Zeit die Umlaufbahnen der Staubwolken, durch die wir pflügen, geringfügig ändern und ihre Aufprallwinkel und -geschwindigkeiten ändern, möglicherweise durch Gravitationsstörungen der Planeten.

Das ist ziemlich cool! Durch das Studium dieser winzigen Teilchen können wir lernen, wie sich die Umlaufbahn ihrer Vorläufer im Laufe der Zeit entwickelt, was eine weitere Information über Asteroiden und Kometen ist, die wir verwenden können, um sie zu verstehen. Es ist erstaunlich, was man daraus ableiten kann, wenn man genug Proben von etwas zu studieren hat … auch wenn es nicht so einfach ist, sie zu sammeln.

*Der feste Teil wird Meteoroid genannt; Wenn es heiß wird, wenn es durch unsere Atmosphäre geht, nennen wir das Phänomen Meteor; und wenn es auf den Boden trifft, nennen wir es Meteorit. Fügen Sie bei Bedarf micro- als Präfix hinzu.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.