MICROMETEORIETEN GEVEN MEER INZICHT IN ONTSTAAN ATMOSFEER

Finse en Duitse geologen hebben een opwindend nieuw hulpmiddel ontdekt waarmee inzicht is te krijgen in de wijze waarop de aardse atmosfeer zich zo'n anderhalf miljard jaar geleden ontwikkelde. Aanwijzingen voor het zuurstofgehalte van die nog 'jonge' atmosfeer zijn vastgelegd in zogenoemde micrometeorieten waarvan de geologen er vele in uitstekende staat aantroffen tussen de zandkorrels van een 1,4 miljard jaar oude zandsteenformatie in Finland (Nature, 10 september).

Micrometeorieten zijn zeer kleine meteorieten met afmetingen die ruwweg variëren tussen 0,05 en 0,7 millimeter, ze zijn dus voor een groot deel nog net met het blote oog zichtbaar. De stoffijne meteorieten, waarvan er jaarlijks duizenden tonnen op aarde belanden, zijn voor het eerst in 1876 beschreven door onderzoekers van de Challenger-expeditie die ze ontdekten in slibmonsters van de oceaanbodem. Er wordt aangenomen dat micrometeorieten voornamelijk afkomstig zijn van kometen en asteroiden, al kan er ook interstellair stof en materiaal van maan en Mars tussen zitten.

Sinds een jaar of tien geleden bekend werd dat het ijs van Groenland en Antarctica enorme hoeveelheden schitterend geconserveerde, praktisch onvervuilde micrometeorieten bevat is er een hausse in belangstelling voor de vormsels (zie bijvoorbeeld Nature, 30 april 1998). Voor een deel richt die belangstelling zich ook op de interactie tussen de deeltjes en de atmosfeer waaruit ze, als ze bij hun val door wrijving tot gloeien en smelten komen, nogal wat zuurstof kunnen opnemen.

De handicap was tot dusver dat de micrometeorieten uit het ijs niet erg oud waren (omdat immers het ijs geologisch niet oud is) en dat de oudere micrometeorieten (er zijn er gevonden in sedimentair Jura-gesteente van 190 miljoen jaar oud) zwaar verweerd en vervuild zijn. In een heel gewone Finse zandsteenformatie (een red bed), die over de gehele aarde haar gelijken bezit, hebben Alexander Deutsch c.s. nu grote hoeveelheden 'kosmische bolletjes' gevonden die als twee druppels water lijken op het materiaal dat uit ijs van zuidpool en Groenland is verzameld. Destijds kwamen de microbolletjes terecht tussen los zand dat zich nog onder water bevond, daar zijn ze vrijwel onbeschadigd opgevangen en bewaard gebleven, ook toen het zand later onder druk tot zandsteen werd samengeperst. Alleen met de elektronenmicroscoop is een minieme verwering te zien. Uit achttien sterk magnetische bolletjes zijn er vijf gekozen voor mineralogische en chemische analyse. Ook daaruit bleek verwantschap met het materiaal van de zuidpool. Voor wat betreft de reconstructie van het zuurstofgehalte van de jonge atmosfeer richt het onderzoek aan de micrometeorieten zich op het percentage van het aanwezige ijzer dat in de driewaardige (ferri-) vorm is omgezet. Met behulp van experimenteel vergaarde gegevens is daaruit af te leiden met hoeveel zuurstof de meteorieten op hun gang door de atmosfeer in aanraking kwamen.