Meteoryt Hypatia to szczątki po eksplozji supernowej, które jakimś cudem przyleciały na Ziemię. Niepodobny do niczego

Na pustyni w Egipcie wylądował meteoryt. Naukowcy wskazują, że może to jednak być prawdziwy unikat. Jeżeli wyniki badań się potwierdzą, to będzie to pierwszy na Ziemi obiekt powstały w wybuchu supernowej typu Ia.

Hypatia, bo taką nazwę nosi meteoryt z Egiptu odnaleziony w 1996 roku, została opisana w najnowszym wydaniu periodyku naukowego Icarus. Fragment tej niezwykle fascynującej skały, pierwotnie uznany za element jądra kometarnego od blisko dekady badany jest przez naukowców z Johannesburga w RPA.

Ustalenie pochodzenia tego kamienia nie należy do najprostszych, ze względu na fakt, że wszystkie dotychczasowe teorie, w tym także teoria mówiąca o jądrze kometarnym nie do końca zgadzała się z analizami.

Z tego też powodu naukowcy z RPA postanowili sprawdzić jeszcze jedną, znacznie bardziej oryginalną teorię. Ich badania przedstawiają zgoła inną, fascynującą historię tego niepozornego kamienia.

Wyobraźmy sobie, że kilka miliardów lat temu, kiedy jeszcze nie było Układu Słonecznego, gdzieś w naszym przyszłym otoczeniu umiera czerwony olbrzym. Starzejąca się gwiazda odrzuca swoje zewnętrzne warstwy odsłaniając niewielkie, gorące jądro, które już jako biały karzeł zaczyna zasysać materię z towarzyszącej mu drugiej gwiazdy ciągu głównego. W pewnym momencie materia spływająca na białego karła sprawia, że jego masa osiąga wartość 1,44 masy Słońca, zwaną także granicą Chandrasekhara. Spowodowany tym wzrost ciśnienia i temperatury sprawia, że pojawiają się warunki odpowiednie do zapłonu reakcji termojądrowych. Momentalnie zapłon ten prowadzi do detonacji i rozerwania gwiazdy w eksplozji supernowej typu Ia.

Eksplozja przebiega w gigantycznym obłoku pyłowym. Szczątki rozerwanego białego karła przemierzając obłok stopniowo się ochładzają. Atomy gazu pozostałego po supernowej zaczynają zlepiać się z ziarnami pyłu pochodzącego z obłoku. Wszystko wskazuje, że zlepek takiego gazu z supernowej z pyłem pochodzącym z obłoku pyłowego utworzył obiekt, który jakieś 4,5 miliarda lat temu zestalił się w obiekt, którego część stanowiła Hypatia. Ostatecznie kilka miliardów lat później obiekt ten wszedł w atmosferę Ziemi i częściowo spłonął. To, co po nim pozostało spadło na pustynię w Egipcie. Jednym z takich fragmentów jest meteoryt Hypatia.

Trzeba przyznać, że powyższa wersja historii Hypatii brzmi mało prawdopodobnie. Jak się jednak okazuje, w toku trwających niemal dekadę badań wiele wskazywało na takie, a nie na inne pochodzenie tego niepozornego kamienia. Pod wieloma względami odróżnia się on od wszystkich innych meteorytów znalezionych dotychczas na Ziemi.

Na początku badań naukowcy potwierdzili, analizując zawartość izotopów argonu w skale, że faktycznie mają do czynienia z meteorytem, a nie skałą znalezioną na powierzchni Ziemi. W 2015 roku okazało się, że zawartość metali szlachetnych w próbce skały nie pasuje do żadnego znanego typu meteorytu ani komety. Największym zaskoczeniem było jednak odkrycie w 2018 roku nietypowego minerału - fosforku niklu - który nie występuje w ogóle w żadnym obiekcie Układu Słonecznego.

Dokładniejsze badania pozwoliły ustalić, że w Hypatii znajduje się zaskakująco mało krzemu - nawet 100 razy mniej niż zwykle w tego typu skałach. Co więcej, żelaza, siarki, fosforu i miedzy było znacznie więcej niż się spodziewano. Naukowcy doszli zatem do wniosku, że poszukiwania źródła tej tajemniczej skały należy szukać poza Układem Słonecznym. Początki poszukiwań nie były zbyt obiecujące, obiekt nie przypominał składem chemicznym ani pyłu międzyplanetarnego, ani pyłu międzygwiezdnego. Idąc dalej naukowcy eliminowali kolejne możliwości: materię wywianą przez czerwone olbrzymy, supernową typu II. Niestety także tutaj nie udało się uzyskać żadnej zgodności.

Dopiero analiza modelu zakładającego pochodzenie z eksplozji supernowej typu Ia wykazała zgodność obfitości większości składników w ośmiu na 15 próbek z Hypatii. Badacze podejrzewają, że pozostałe pierwiastki pochodzą z materii odrzuconej przez czerwonego olbrzyma, zanim stał się on białym karłem.

Zważając na to, że eksplozje supernowych typu Ia należą do rzadkości i w całej Drodze Mlecznej (zawierającej kilkaset miliardów gwiazd) dochodzi do zaledwie jednej, dwóch eksplozji tego typu na 100 lat, to mamy niesamowite szczęście, że na powierzchnię Ziemi dotarł (i został odkryty) fragment materii powstałej w takiej eksplozji gdzieś w naszym gwiezdnym otoczeniu.