Grafiet van sterren in meteoriet aangetoond

Amerikaanse onderzoekers hebben in een meteoriet, een uit de ruimte gekomen en op de aarde gevallen steen, grafietdeeltjes ontdekt die uit de wereld van de sterren afkomstig moeten zijn. Het grafiet is het derde soort materiaal uit de interstellaire ruimte dat nu in laboratoria op aarde kan worden bestudeerd. Al eerder werden door de onderzoekers in gelijksoortige meteorieten twee andere vormen van koolstof ontdekt: diamant en siliciumcarbide.

Meteorieten zijn als overblijfselen uit de ontstaansperiode van het zonnestelsel de oudste stenen die men kent. De nu gevonden grafietdeeltjes, die 1 tot 4 micron groot zijn, moeten meer dan 5 miljard jaar geleden zijn ontstaan, dus ouder zijn dan het zonnestelsel. Dat kan men onder andere afleiden uit de verhouding tussen de isotopen koolstof-12 en koolstof-13. Deze verhouding, die als gevolg van radioactief verval steeds groter wordt, is namelijk veel groter dan die van objecten in het zonnestelsel.

De grafietdeeltjes zijn waarschijnlijk ontstaan tijdens de laatste levensfasen van koolstofrijke sterren. Deze blazen aan het einde van hun rustige bestaan grote hoeveelheden van hun gas de ruimte in, waaronder koolstof dat dan door afkoeling tot grafietdeeltjes uitkristalliseert. Dit grafiet werd dan later tezamen met andere gassen en andere vaste deeltjes een bestanddeel van de oermaterie waaruit ons zonnestelsel is ontstaan (Nature 345, p. 207 en 238). De nu gedane ontdekking is een bevestiging van eerdere, indirecte waarnemingen die op de aanwezigheid van grafiet in de interstellaire ruimte wezen. De hoeveelheid grafiet blijkt echter veel geringer dan verwacht. De concentratie grafiet in de meteoriet bedraagt minder dan 2 deeltjes per miljoen, terwijl de twee andere koolstofcomponenten, siliciumcarbide en diamant, concentraties van 6 a 9 respectievelijk 400 deeltjes per miljoen hebben. Misschien wordt er rond sterren minder grafiet geproduceerd, of wordt er daar of in de oerwolk waaruit het zonnestelsel ontstond meer grafiet vernietigd, of is er een combinatie van beide in het spel.

Uit de aanwezigheid van het isotoop neon-22 in de grafietkorrels konden de onderzoekers afleiden dat deze gedurende lange tijden, vanaf het ontstaan rond sterren tot hun analyse in het laboratorium, nooit aan extreme omstandigheden werden blootgesteld, zoals een temperatuur boven de 600 graden. Deze onderzoekresultaten kunnen dus misschien worden gebruikt voor het aangeven van een bovengrens voor de temperatuur in de oernevel waarin de meteorietvorming plaatsvond.