In de steen zitten elementen die niet voorkomen op aarde, in bekende meteorieten of kometen of elders in ons zonnestelsel.

De steen in kwestie – Hypatia genoemd – werd in 1996 in het zuidwesten van Egypte ontdekt en in 2013 stelden onderzoekers onomstotelijk vast dat het om een buitenaards object gaat. Een paar jaar later kondigde een ander onderzoeksteam aan dat de steen heel anders in elkaar stak dan de kometen en meteorieten die ons bekend zijn. En daarmee bleef het een raadsel waar de buitenaardse steen precies is ontstaan en vandaan komt.

Nog raadselachtiger
Reden genoeg voor onderzoekers van de universiteit van Johannesburg om de steen nog eens aan een grondige analyse te onderwerpen. De resultaten van de studie zijn verrassend en maken de steen zo mogelijk nog raadselachtiger, vertelt onderzoeker Marco Andreoli. “Toen voor het eerst bleek dat Hypatia buitenaards was, was dat sensationeel, maar de laatste resultaten roepen nog grotere vragen op over zijn oorsprong.” Sterker nog: ze kunnen zelfs de huidige ideeën die er zijn omtrent het materiaal waaruit ons zonnestelsel is ontstaan, op zijn kop zetten.

Koolstof en silicium
Wat hebben Andreoli en collega’s dan precies ontdekt? Allereerst stelden ze vast dat de steen zeer rijk is aan koolstof en ongebruikelijk weinig silicium bevat. Daarmee onderscheidt deze zich duidelijk van de meteorieten die zo af en toe op aarde neerploffen. Deze bevatten namelijk weinig koolstof en veel silicium. Daarnaast blijkt Hypatia – en dat is zeer bijzonder – rijk te zijn aan polycyclische aromatische koolwaterstoffen (kortweg paks). Paks zijn een belangrijk onderdeel van interstellair stof dat reeds voor ons zonnestelsel gevormd werd, bestond. “Interstellair stof vinden we ook terug in kometen en meteorieten die gedurende een lange tijd in hun geschiedenis niet zijn verwarmd,” vertelt onderzoeker Jan Kramers.

Enkele fragmenten van de Hypatia-steen. De oorspronkelijke steen moet enkele meters breed zijn geweest, maar uiteen zijn gevallen toen deze de atmosfeer van de aarde binnendrong. Afbeelding: Dr Mario di Martino / INAF Osservatorio Astrofysico di Torino.

Aluminium
Maar het wordt nog gekker. Zo troffen de onderzoekers in de steen nog enkele verrassende chemische elementen aan. Bijvoorbeeld puur aluminium, iets wat je zelden of nooit op aarde of elders in het zonnestelsel ziet. Ook troffen ze een uitzonderlijke vorm van moisanniet aan. “Ook zijn er korreltjes aangetroffen bestaand uit een stof die voornamelijk uit nikkel en fosfor bestaat en weinig ijzer bevat: een samenstelling die we nog niet eerder op aarde of in meteorieten hebben gezien,” aldus onderzoeker George Belyanin.

In het gesteente zitten elementen die ouder lijken dan de zon. Maar het grootste deel van de steen zou na de zon het levenslicht hebben gezien, zo benadrukt Kramers. “Want je hebt een dichte stofwolk nodig zoals de zonnenevel om grotere hemellichamen te vormen.”

Ouder dan de zon
En met name die uit nikkel, fosfor en ijzer opgebouwde korreltjes leiden onderzoekers naar een voorzichtige, maar spannende conclusie. Ze vermoeden dat Hypatia deels (zie kader) is opgebouwd uit materiaal dat al in de ruimte rondzwierf voor de zon, de aarde en de andere planeten van het zonnestelsel ontstonden. “De manier waarop deze drie elementen in Hypatia zich tot elkaar verhouden is compleet anders dan berekend is voor de aarde of gemeten is in bekende typen meteorieten. In dat opzicht zijn ze uniek binnen ons zonnestelsel.” En de korreltjes die deze drie stofjes in vreemde verhoudingen herbergen, zouden dan ook het levenslicht hebben gezien vóór ons zonnestelsel dat deed. “We denken dat de nikkel-fosfor-ijzer-korreltjes voor de zon zijn ontstaan, omdat ze zich in het gesteente bevinden en waarschijnlijk niet zijn veranderd door schokken – zoals ontstonden toen deze de aardatmosfeer binnendrong of op het oppervlak landde – en ook omdat de samenstelling ervan zo vreemd is.”

De steen vertelt een spannend verhaal. Zelfs als vervolgonderzoek uitwijst dat deze toch niet uit elementen die ouder zijn dan ons zonnestelsel is opgebouwd. Want in dat scenario kan deze steen eigenhandig ons beeld van de interstellaire wolk waaruit ons zonnestelsel geboren werd, op zijn kop zetten. Aangenomen wordt namelijk dat deze wolk homogeen was; overal in de wolk zou hetzelfde stof te vinden zijn geweest. Maar als Hypatia niet ouder is dan het zonnestelsel, komt die aanname op losse schroeven, legt Kramers uit. “Om te beginnen zitten er in tegenstelling tot chondrieten (een bepaald type meteoriet, red.) en planeten zoals de aarde, Mars en Venus geen silicaatmineralen in. En dan zijn er nog de exotische mineralen in Hypatia. Als Hypatia niet ouder is dan het zonnestelsel zelf wijzen beide eigenschappen erop dat de zonnenevel niet overal hetzelfde stof herbergde.” Meer onderzoek is nodig om helder te krijgen hoe de geschiedenis van Hypatia – en ons zonnestelsel – nu precies is verlopen.