Stikstofverbindingen, zoals ammoniumzouten, zijn overvloedig aanwezig in materialen die ver van de zon ontstaan, maar er is weinig bekend over het bewijs van hun transport naar de baan van de aarde. Micrometeorieten van ijzige objecten in de buitenste delen van het zonnestelsel zijn mogelijk de oorzaak geweest van het stikstoftransport naar het nabije aardse gebied in het vroege zonnestelsel. Een internationaal onderzoeksteam met onder meer wetenschappers van de Universiteit van Hawaï in Manoa, onder leiding van de Universiteit van Kyoto, heeft de ontdekking onlangs gepubliceerd in Nature Astronomy.

Uit een nieuwe studie blijkt dat micrometeorieten van ijzige hemellichamen in het vroege zonnestelsel mogelijk stikstof in de baan van de aarde hebben gebracht, wat mogelijk heeft bijgedragen aan de vorming van leven. Dit is het nieuwste resultaat van een onderzoek naar Ryugu-monsters vrijgegeven door een onderzoeksteam uit Kyoto-Hawaï.

"Onze recente bevindingen suggereren dat het mogelijk is dat meer stikstofverbindingen dan eerder werd erkend naar de omgeving van de aarde worden getransporteerd en mogelijk de bouwstenen van het leven op onze planeet worden", zegt co-auteur Hope Ishii, een aangesloten faculteitslid aan het Hawaii Institute of Geophysics and Planetology (SOEST) aan de Universiteit van Hawai'i aan de Mānoa's School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST).

(A) Magnetietdeeltjes gevonden in monsters van de asteroïde Ryugu. Magnetietdeeltjes zijn rond van vorm omdat ze in het stromende water van de asteroïde groeien. Het oppervlak van magnetiet is zeer poreus, een kenmerk dat alleen voorkomt op oppervlakken die zijn blootgesteld aan de barre omgeving van de ruimte.(B) Dwarsdoorsnede van rond magnetiet. Aan de linkerkant is een RGB-composietbeeld van zuurstof (rood), ijzer (groen) en silicium (blauw), en aan de rechterkant is een RGB-composietbeeld van zwavel (rood), stikstof (groen) en magnesium (blauw), dat de verdeling van de elementen laat zien. Op het oppervlak is een ijzer- en stikstofrijke laag waarneembaar (groen weergegeven). Aan het oppervlak van magnetiet is ijzernitride slechts enkele tientallen nanometers dik. Bron: Universiteit van Kyoto/Toru Matsumoto

Zoals alle asteroïden is Ryugu een klein, rotsachtig lichaam dat in een baan om de zon draait. Het Hayabusa2-ruimtevaartuig van de Japan Aerospace Exploration Agency verkende Ryugu en bracht in 2020 materialen op het oppervlak van Ryugu terug naar de aarde. De opvallende asteroïde bleek rijk aan koolstof en heeft ernstige ruimteverwering ondergaan als gevolg van de impact van botsingen met micrometeorieten en stromen van geladen ionen van de zon.

In het onderzoek probeerden wetenschappers aanwijzingen te vinden over materiaal dat in de buurt van de baan van de aarde terechtkomt, waar Ryugu zich momenteel bevindt, door bewijsmateriaal van ruimteverwering te onderzoeken in monsters van Ryugu. Met behulp van elektronenmicroscopie ontdekten ze dat het oppervlak van het Ryugu-monster bedekt was met kleine mineralen bestaande uit ijzer en stikstof (ijzernitride: Fe4N).

"Kleine meteorieten die ammoniakverbindingen bevatten, micrometeorieten genoemd, werden uit het ijskoude lichaam getransporteerd en kwamen in botsing met Ryugu", zegt Toru Matsumoto, assistent-professor aan de Universiteit van Kyoto en eerste auteur van het onderzoek. "De botsing met de micrometeorieten veroorzaakte een chemische reactie in het magnetiet, wat leidde tot de vorming van ijzernitride."

IJzernitride wordt waargenomen op het oppervlak van magnetiet, dat is samengesteld uit ijzeratomen en zuurstofatomen. Wanneer magnetiet wordt blootgesteld aan de ruimteomgeving, gaan zuurstofatomen verloren van het oppervlak door blootstelling aan waterstofionen van de zon (zonnewind) en verwarming door inslagen van micrometeorieten. Deze processen vormen metallisch ijzer op het magnetietoppervlak, dat gemakkelijk reageert met ammoniak, waardoor ideale omstandigheden ontstaan ​​voor de synthese van ijzernitride.

Samengestelde bron: ScitechDaily