Forskare identifierade nyligen det äldsta materialet på jorden: stardust som är 7 miljarder år gammal, undanstoppad i en massiv, stenig meteorit som träffade vår planet för ett halvt sekel sedan.
Detta forntida interstellära damm, gjord av presolära korn (dammkorn som föregår vår sol), hängs in i universum av döende stjärnor under de sista stadierna av deras liv. En del av det dammet lyckades så småningom en tur till jorden på en asteroid som producerade Murchison meteorit, en massiv 220 lb. (100 kg) sten som föll den 28 september 1969 nära Murchison, Victoria, i Australien.
Ny analys av dussintals presolära korn från Murchison-meteoriten avslöjade ett antal åldrar, från cirka 4 miljoner år äldre än vår sol - som bildades 4,6 miljarder år sedan - upp till 3 miljarder år äldre än vår sol, rapporterade forskare i en ny studie .
Även om universum överflödar av flytande stardust, har inga presolära korn någonsin hittats i jordens stenar. Det beror på att plattaktonik, vulkanism och andra planetariska processer upphettade och förvandlade allt presolärt damm som kan ha samlats upp under jordens bildning, säger författarledaren Philipp Heck, Robert A. Pritzker Associate Curator of Meteoritics and Polar Studies at Field Museum of Natural Historia i Chicago.
När stora, föräldralösa rymdrockar bildas - till exempel asteroiden som producerade Murchison - kan de också plocka upp gammalt, interstellärt damm. Men till skillnad från dynamiska planeter är Murchisons föräldstersteroid "ett nästan inert bergstycke som bildades från solnebulan och inte har förändrats sedan dess," så de presolära kornen har inte kokats ner till en annan typ av mineral, berättade Heck Levande vetenskap.
De flesta presolära korn mäter ungefär 1 mikron i längd eller är ännu mindre. Men kornen som forskarna analyserade för studien var mycket större och sträckte sig från 2 till 30 mikron i längd.
"Vi kallar dem 'stenblock'," sa Heck. "Vi kan se dem med ett optiskt mikroskop."
Stellar "baby boom"
För studien undersökte Heck och hans kollegor 40 av dessa så kallade stenblock från Murchison, slipade upp bitar av meteoriten och tillsatte syra, som löst mineraler och silikater och avslöjade de syrabeständiga presolära kornen.
"Jag jämför det alltid med att bränna ner höstacken för att hitta nålen," sade Heck.
Forskarna använde en dateringsteknik som mätte kornens exponering för kosmiska strålar under deras interstellära resa över miljarder år. I rymden kommer högenergipartiklar från olika källor, bombarderar och penetrerar fasta föremål som går förbi. De kosmiska strålarna reagerar med sten för att bilda nya element som samlas över tiden. Genom att mäta mängden olika element i presolära korn kan forskare uppskatta hur länge dammet har badat i kosmiska strålar.
Tänk på det här sättet: Föreställ dig att sätta en hink utanför under en regnstorm. Så länge regnet faller i en jämn takt kan du beräkna hur länge skopan hade varit ute utanför den mängd regn som den samlar in, förklarade Heck.
De flesta kornen - cirka 60% - daterade till cirka 4,6 till 4,9 miljarder år sedan. En möjlig förklaring till varför det fanns så många korn i denna ålder är att de alla var produkten av en "liten baby boom" av stjärnfödelse i vår galax som ägde rum för omkring 7 miljarder år sedan.
"Och sedan tog det cirka två till två och en halv miljard år för dessa stjärnor att bli dammproducerande," förklarade Heck. "När en stjärna bildas producerar den inte damm. Under större delen av sitt liv producerar inte stjärnan damm. Stjärnorna producerar bara damm i slutet av sina liv."
Denna upptäckt stöder fynd från andra astronomer som indikerar en dramatisk topp i stjärnbildningen för omkring 7 miljarder år sedan, rapporterade forskarna.
Dessutom färdades många av kornen inte genom rymden ensam; de reste som klumpar, "nästan som granola kluster", enligt Heck. Även om det är osäkert vad som binder dessa korn, har andra studier visat att vissa presolära korn är belagda med en klibbig film av organiskt material, vilket kunde ha cementerat dessa kluster tillsammans, sade Heck.
Luktar som vetenskap
Malning och analys av bitar av rymdrock gav forskarna också en ovanlig biprodukt - en stark och mycket skarp lukt. Pastaen av mark-up meteorit släppte en stank "som ruttna jordnötssmör", sa medförfattare Jennika Greer, en doktorand vid Field Museum och University of Chicago, sade i ett uttalande.
"Jag har aldrig luktat ruttet jordnötssmör," sa Heck till Live Science. "Men det luktade riktigt starkt."
En annan meteorit som nyligen lades till fältmuseets samling, Aguas Zarcas från Costa Rica, eller "kosmisk lerbollmeteorit", sades att lukta som kokta Brysselkålar. Flyktiga organiska föreningar i steniga meteoriter som är abiotiska - inte bildade av levande organismer - producerar dessa distinkta lukt när de värms upp eller upplöses, sade Heck.
Och Murchison var en särskilt illaluktande meteorit, sa Heck. När han besökte staden Murchison 2019 för 50-årsjubileet för meteoritens landning, talade han med människor som hade bevittnat händelsen eller samlat fragment av rymdrocken. Många av dem hade berättelser att berätta om meteoritens distinkta aroma.
"De sa att hela staden luktade som metylerad sprit, en mycket stark organisk lukt," sade Heck. "Även de som inte sett meteoriten själv - de luktade den."
Resultaten publicerades online idag (13 jan) i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.
