Microscopisch kleine grafietnaaldjes in meteorieten ontdekt

Een van de meteorieten waarin grafietnaaldjes zijn ontdekt. Dit fragment, nwa 3118, werd in 2003 in Marokko gevonden. M. Cottingham Cottingham, M.

In de ruimte tussen de sterren zou het wel eens kunnen krioelen van de microscopisch kleine grafietnaaldjes. Dat opperen twee onderzoekers van het Carnegie Institution in Washington, die zulke naaldvormige structuren hebben ontdekt in enkele op aarde gevallen meteorieten (Science Express, 28 februari). Deze structuren zijn ongeveer een micrometer lang en vertegenwoordigen een ongewone kristallijne vorm van koolstof die tot nu toe nog niet in de ruimte was gevonden. Wel hadden sommige astronomen hun bestaan geopperd om er bepaalde waarnemingen mee te kunnen verklaren.

Grafiet is een vorm van koolstof die gekenmerkt wordt door een laagstructuur. De ‘opgerolde’ plaatjes van dit materiaal worden grafietwhiskers of grafietnaaldjes genoemd. Qua structuur staan zij in tussen het gewone, vlakke grafiet en de vrij recent gefabriceerde, holle nanobuisjes van koolstof. Zulke naaldjes werden voor het eerst bij toeval ontdekt in hoogovens en bleken later ook in het laboratorium te kunnen worden gemaakt: door condensatie in een koolstofrijk plasma van zeer hoge temperatuur (2000 tot 4000 graden). Enkele jaren geleden werden zulke grafietnaaldjes ook gevonden in pegmatiet: een gesteente dat ontstaat tijdens het stollen van magma.

Nu hebben Mark Fries en Andrew Steele deze grafietnaaldjes ook gevonden in enkele meteorieten: overblijfselen van het materiaal waaruit ons zonnestelsel is ontstaan. De microscopisch kleine naaldjes werden met behulp van een spectroscopische techniek gelokaliseerd en vervolgens met behulp van een elektronenmicroscoop bestudeerd. De naaldjes bevinden zich in of aan de rand van ‘korrels’ en donkere insluitsels die door afkoeling en condensatie van materiaal van oorspronkelijk zeer hoge temperatuur moeten zijn ontstaan. Dat moet dus – 4,5 miljard jaar geleden – dicht bij de zon zijn gebeurd, in de schijf van oermateriaal die deze gasbol toen omringde.

Volgens de onderzoekers zou een groot deel van de grafietnaaldjes toen door de zeer felle straling van de zon uit de schijf de ruimte in zijn geblazen. En aangezien dit proces zich ook bij andere sterren-in-wording moet hebben afgespeeld, zou de interstellaire ruimte nu in groten getale door grafietnaaldjes moeten worden bevolkt. Zij zouden van invloed kunnen zijn op de helderheid van supernova’s (exploderende sterren) die voor het bepalen van de afstand van sterrenstelsels worden gebruikt. Ook de verzwakking van de microgolf-achtergrondstraling uit het heelal en van de infraroodstraling uit het centrum van ons melkwegstelsel zou aan het effect van grafietwhiskers kunnen worden toegeschreven.

George Beekman