NGV-Geonieuws 86 artikel 533

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


1 Februari 2005, jaargang 7 nr. 3 artikel 533

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 86! Op de huidige pagina is alleen artikel 533 te lezen.

<< Vorig artikel: 532 | Volgend artikel: 534 >>

533 Iridium en platina uit de ruimte
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Astronomie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Meteorieten bevatten vaak hogere concentraties metalen (inclusief edelmetalen) dan aardse gesteenten. Dat leidt onder meer tot de mogelijkheid om de grens tussen Krijt en Tertiair in het veld op te sporen via een laagje met een verhoogde iridiumconcentratie. Dat laagje, dat bijna wereldwijd is terug te vinden, is te danken aan de inslag van een grote meteoriet (diameter waarschijnlijk zo’n 10 km), die waarschijnlijk (vrijwel) geheel verdampte, waarna de zo ontstane 'rook', bestaande uit zeer fijne deeltjes (aërosol) zich via de hoge atmosfeer verspreide om geleidelijk weer op aarde terug te vallen.


Verschillen tussen Holoceen en de laatste ijstijd (Weichselien, verticale grijze balk, LGA): iridiumconcentratie (bovenste diagram) en platinaconcentratie (onder)

Een dergelijke grote inslag mag dan een zeldzaamheid zijn, maar de aarde staat wel bloot aan een voortdurend bombardement van grotere en kleinere stukjes ruimtegruis. Die verbranden in de atmosfeer, en de 'rook' wordt daar verspreid op hoogten van meer dan 70 km en komt later weer op aarde terecht. Hoe dat gebeurt, en om hoeveel edelmetalen het gaat, is niet precies bekend, maar een boring in het ijs van Groenland heeft enkele interessante resultaten opgeleverd.

De onderzochte boorkern maakt deel uit van de 3028,8 m diepe ijstraject dat in centraal Groenland (bij Summit) wordt geboord in het kader van het European Greenland Ice Project (GRIP). Van deze kern werden 22 stukjes, die elk tijdens 2-10 jaar werden gevormd, onderzocht voor de periode tussen 750 en 11550 jaar geleden; deze 22 'sneetjes' omvatten dus vrijwel het hele Holoceen. Daarnaast werden 13 plakjes onderzocht die elk 10-100 jaar representeren, en die stammen uit de periode van 13.000-128.000 jaar geleden, en die dus de hele laatste ijstijd (Weichselien) bestrijken.


Een van de onderzochte ijskernen (doorsnede 10 cm) tijdens het afzagen

Van deze ijsmonsters is onderzocht hoeveel iridium en platina ze bevatten. De uitkomst van dit onderzoek is verrassend. In de eerste plaats blijkt dat er gedurende het Holoceen een constante toevoer was van 'rook' van verbrand ruimtegruis. Gezien het constante karakter hiervan mag worden verwacht dat dit een 'kosmische constante' is. Voor het kleine deel van het laatste interglaciaal waarvan ijs voor onderzoek beschikbaar was (het Eemien), blijkt het ook inderdaad om zo’n zelfde hoeveelheid te gaan. Voor het Weichselien gaat dat echter niet op: daarvoor worden omstreeks driemaal hogere waarden gevonden, die bovendien zeer sterk fluctueren.

De onderzoekers hebben dat verschil goed kunnen verklaren. Het iridium en platina zijn namelijk niet in hun totaliteit direct afkomstig van verbrand kosmisch materiaal, maar ook van ingewaaid aards stof. Daarom hebben de onderzoekers dat stof geïsoleerd en daarvan de hoeveelheid iridium en platina bepaald, om de gevonden waarden vervolgens van de totaal aanwezige hoeveelheid af te trekken. Uit die analyse blijkt dat gedurende het Holoceen ongeveer 2% van het iridium en zo’n 7% van het platina in het ijs afkomstig zijn van aardse bronnen. Het overgrote deel moet dus afkomstig zijn uit de ruimte; dat blijkt ook uit de constante verhouding Ir:Pt = 0,49 (± 0,20), die overeenkomt met de verhouding die in chondrieten voorkomt. Voor het Weichselien, met de hogere en sterk fluctuerende waarden van Pt en Ir, is deze verhouding sterk wisselend, wat erop wijst dat er een grote component van 'aards' materiaal aanwezig is. De onderzoekers verklaren dat door de meteorologische condities tijdens de laatste ijstijd, toen sterk winden veel stof van elders op aarde naar het noordpoolgebied transporteerden en daar op de sneeuw lieten terugvallen.

Op basis van al deze gegevens kunnen de onderzoekers ook berekenen om hoeveel materiaal uit de ruimte het gaat. Voor het hier onderzochte materiaal, dat in de vorm van deeltjes met een grootte van enkele nanometers neerkwam, zou het dan gaan om 78 (± 30) miljoen kilo per jaar. Dat moet echter, ook al weer vanwege de relatief hoge concentratie in de poolgebieden, een overschatting zijn. De onderzoekers berekenen dat een wereldwijde 'neerslag van rook van ruimtegruis' 14 (± 5) miljoen kg per jaar moet zijn. Deze hoeveelheid moet zowel tijdens het Holoceen als het Weichselien vrijwel constant zijn geweest; alleen de uiteindelijke verdeling over het aardoppervlak verschilde.

Referenties:
  • Gabrielli, P., Barbante, C., Plane, J.M., Varga, A., Hong, S., Cozi, G., Gaspari, V., Planchon, F.A.M., Cairns, W., Ferrari, Chr., Crutzen, P., Cescon, P. & Boutron, C.F., 2004. Meteoric smoke fallout over the Holocene epoch revealed by iridium and platinum in Greenland ice. Nature 432, p. 1011-1014.

Illustraties welwillend ter beschikking gesteld door Carlo Brabante, Institute for the Dynamics of Environmental Processes-CNR, Università di Venezia, Venetië (Italië).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl