Meteorieten

Meteorieten zijn de tastbare fragmenten die overblijven nadat een brokstuk ruimtepuin in de atmosfeer gedeeltelijk is verbrand. Hun passage door de atmosfeer gaat gepaard met een heldere vuurbol die ’s nachts, en soms zelfs overdag, zichtbaar is. Meteorieten zijn afkomstig van planetoïden die onder meer tussen de banen van de planeten Mars en Jupiter om de zon draaien. Het zijn restanten van de planeetvormingsfase in de vroege ontwikkeling van ons zonnestelsel. Als Honorary Research Associate (gastonderzoeker) bij Naturalis doe ik onderzoek naar deze bijzondere stukken gesteente uit ons zonnestelsel.

De Zeeuwse ‘Ellemeet’ meteorieten (1925)

In 1925 sloegen in de omgeving van Serooskerke in de provincie Zeeland twee meteorieten in. Ze gaan door het leven als de Ellemeet meteorieten, vernoemd naar de gemeente waarin het grootste fragment neerviel. De meteoriet is breccieuze diogeniet, een subtype achondriet. Negentig jaar na de inslag publiceerde ik de resultaten van mijn onderzoek naar het ‘Serooskerke’ fragment in het vakblad Meteoritics & Planetary Science. Dit fragment is de tweede meteoriet die destijds insloeg en lange tijd als verloren werd gewaand. Deze werd in 2006 herontdekt en verbrijzelde in kleinere fragmenten tijdens een diefstal in 2014. Ik deed onderzoek de spectroscopische kenmerken (met UV/VIS/NIR spectroscopie) en mineralogische samenstelling (met XRD) en ik bestudeerde de fysische verwering van de meteoriet door blootstelling aan het milieu op aarde. Dat laatste deed ik met behulp van speciale experimenten om de effecten van het opzuigen van bodemvocht, de inslag van regendruppels (beide experiment vanuit de bodemkunde) en de verpulverende werking van vorst in kaart te brengen. Na wat speurwerk in het Zeeuwse kadaster en aan de hand van oude landkaarten kon ik bovendien de inslaglocatie van de grootste Ellemeet-meteoriet ‘herontdekken’. Die plek, net ten oosten van het dorpje Serooskerke in de hedendaagse Prunjepolder, bleek namelijk al decennia kilometers verkeerd op de kaart te staan. En achteraf gezien, heeft deze meteoriet eigenlijk de verkeerde naam, want de inslag was kilometers verwijderd van Ellemeet en dichter bij Serooskerke.

Serooskerke meteoriet (bron: de Vet, 2015)
De ‘Serooskerke’ massa, een van de twee Ellemeet-meteorieten. Links zie je de meteoriet vlak nadat deze werd teruggevonden na zijn diefstal in 2014 bij Sterrenwacht Sonnenborgh in Utrecht. Rechts een detailopname van het grootste fragment dat je links ziet, maar dan vanaf de andere kant. (Foto credit: beelden uit de Vet, 2015)

Diepenveen (1873): oerchemie van het zonnestelsel

De Diepenveen-meteoriet viel op 27 oktober 1873, maar werd pas in 2012 in een privé-collectie herontdekt voor de wetenschap. In het voorjaar van 2019 publiceerde een internationaal team de resultaten van grondig onderzoek naar de ‘Diepenveen’ in het vakblad Meteoritics & Planetary Science. Opvallend: de koolstofchondriet is na anderhalve eeuw omzwervingen op aarde nog verrassend vers én vertoont mogelijk overeenkomsten met de planetoïde Ryugu waarop de Japanse ruimtesonde Hayabusa 2 eerder in 2019 is geland. Aan dit onderzoek droeg ik een aantal zaken bij. Ik onderzocht het reflectiespectrum van de steen (met UV-VIS-NIR spectroscopy) en de link met mogelijk planetoïden, bepaalde het volume van de meteoriet met 3D-fotogrammetrie om zo de dichtheid te bepalen, restylde de meteorologische kaart met de weersomstandigheden in 1873, én introduceerde het gebruik van de Munsell soil colour chart om de kleuren van de meteoriet beter te beschrijven.

De Diepenveen-meteoriet. Foto credit: Sebastiaan de Vet/Naturalis Biodiversity Center

Broek in Waterland (2017): versgevallen middenmoter

Uitgerekend op een steenworp afstand van waar ik in 2017 woonde in Amsterdam-Noord, viel er op 11 januari 2017 omstreeks 17.09 een meteoriet neer in Broek in Waterland. De meteoorsteen raakte een schuurtje en verpulverde daarbij een dakpan. Een automobilist wist de vuurbol zelfs vast te leggen vanuit België met een dashboardcamera. Enkele ooggetuigen zagen hoe de meteoor opbrak in verschillende delen, iets dat aan de vorm en randen van de meteoriet ook zichtbaar lijkt te zijn. De steenmeteoriet is een middenmoter (type L6, gewone chondriet) en weegt zo’n 530 gram. Een unicum voor deze meteoriet is dat ik deze direct na de val, nog vóór het zagen, in 3D kon documenteren. Je staat er misschien niet bij stil, maar van de meerderheid van de Nederlandse meteorieten zijn er maar weinig foto’s van net na de val. Het 3D-model is bruikbaar voor een aantal toepassingen waar ik op dit moment aan werk. Aan de hand van computational fluid dynamics (CFD) simuleer ik een virtuele windtunnel om de steen om te kijken naar de aerodynamische eigenschappen en hoe deze naar beneden suisde. De kuiltjes op het oppervlak (regmaglypten) kan ik aan de hand van een oppervlakte analyse onderzoeken en van de gehele steen is met het 3D-model eenvoudig het volume te bepalen.

De Broek in Waterland-meteoriet. Hier zien we de meteoriet na bemonstering voor het wetenschappelijk onderzoek. Foto credit: Sebastiaan de Vet/Naturalis Biodiversity Center

Lopend meteorietonderzoek: 3D-reconstructies aan de hand van fotogrammetrie en micro-CT scans.

Veel meteorieten zijn tijdens hun vlucht door de atmosfeer, inslag of opgraving na de inslag in stukken gebroken. Op dit moment ontwikkel ik daarom de expertise (als eerste in Nederland op het gebied van meteorieten) om met technieken zoals fotogrammetrie en micro-CT scans 3D-reconstructies te maken van meteorieten. Het gebruik van 3D-modellen heeft verschillende toepassingen. Zo werk ik met mijn 3D-modellen aan toepassingen voor:

  1. volumebepalingen, zodat je zonder onderdompeling in water (funest voor sommige meteorietsoorten) het volume en de dichtheid kunt bepalen.
  2. reconstructies van broze meteorietsoorten die in meerdere fragmenten gebroken zijn.
  3. het koppelen van meerdere fragmenten in museale collecties door het uitwisseling van 3D-modellen als een alternatief voor het kostbare transport van kwetsbare en waardevolle exemplaren.
  4. het produceren van facsimile voor gebruik in onderwijs, maar bijvoorbeeld ook bij musea en science centers.

Een mooi voorbeeld van het vierde punt hierboven is het gebruik van mijn 3D-model van de ‘Blaauwkapel’ (de grootste meteoriet van Nederland die ooit insloeg nabij Utrecht) bij Museum voor één dag; een sociaal-inclusief project waarbij museumstukken op bezoek gaan bij ouderen die fysiek en/ of mentaal moeilijk of niet meer in staat zijn zelf naar een museum of expositie toe te gaan. Andere te voorziene toepassing is bijvoorbeeld in de ‘tactiele sterrenkunde‘ om het meteorietonderzoek tastbaar te maken voor blinden en slechtzienden.

Het fragment ‘Loevenhoutje‘ van de Utrecht meteoriet (1843). De wederhelft van deze steen, de ‘Blaauwkapel’ ligt in het Natuurhistorisch Museum in Boedapest. Ter gelegenheid van het 175-jarig jubileum van de inslag maakte ik een 3D-model en -print van de Blaauwkapel, waardoor het Loevenhoutje voor het eerst in ruim een eeuw tijd (digitaal) met zijn wederhelft herenigt konden worden. Foto credit: Sebastiaan de Vet.