Tot voor kort was het mineraal allabogdaniet ons alleen bekend uit meteorieten. Maar nu is het – voor het eerst – ook op aarde aangetroffen.
Wetenschappers hebben het mineraal min of meer toevallig in de nabijheid van de Dode Zee ontdekt. Het roept natuurlijk de vraag op hoe het vrij zeldzame allabogdaniet – dat in de ruimte het levenslicht ziet tijdens botsingen tussen metaalrijke ruimtestenen – hier op aarde toch tot stand kan zijn gekomen.
Tweelingbroertje
Professor Sergey Britvin was helemaal niet op zoek naar allabogdaniet. Hij had zijn pijlen tijdens een onderzoek in de nabijheid van de Dode Zee gericht op het tweelingbroertje ervan: barringeriet. “Misschien ben je wel bekend met polymorfisme,” zo vertelt hij in gesprek met Scientias.nl. “Dat is het best te illustreren aan de hand van grafiet en diamant. Grafiet en diamant hebben dezelfde chemische samenstelling: het is gewoon koolstof. Maar ze hebben wel een andere kristalstructuur die bepaald wordt door de druk waarbij ze stabiel zijn. Grafiet is stabiel bij atmosferische druk (oftewel de druk die lucht in de atmosfeer op de aarde uitoefent, red.), terwijl diamant pas stabiel is als de druk de 2 gigapascal (20.000 bar) passeert.” Op vergelijkbare wijze zijn ook barringeriet en allabogdaniet aan elkaar verwant. “Het zijn polymorfe varianten van dezelfde fosfide: Fe2P. Bij lage druk ontstaat barringeriet. Bij hoge druk allabogdaniet.” En Britvin zocht nabij de Dode Zee dus naar barringeriet. ‘Maar ik ontdekte een kristal van allabogdaniet. Dat was echt een verrassing.”
Meteorieten
Niet in de laatste plaats omdat we allabogdaniet tot die tijd alleen kenden uit meteorieten. Het mineraal werd zo’n 20 jaar geleden voor het eerst ontdekt in een kleine meteoriet in Jakoetië. En later trof men het ook in andere ijzermeteorieten aan. “Gesuggereerd wordt dat allabogdaniet in de meteorieten ontstaan is tijdens botsingen in de ruimte, tussen metaalrijke planetoïden,” aldus Britvin.
25 gigapascal
En nu is hetzelfde mineraal dus ook hier op aarde opgedoken. Het roept natuurlijk de vraag op hoe het hier is ontstaan. Om daar meer inzicht in te krijgen, volgden experimenten in het Duitse onderzoekscentrum DESY, gespecialiseerd in onderzoek naar de structuur van materie. “Het doel was om te achterhalen bij welke druk allabogdaniet ontstond,” licht Britvin toe. De experimenten wezen uit dat het aardse allabogdaniet gevormd wordt bij een druk van 25 gigapascal, oftewel 250.000 bar.
“Er zijn maar weinig omstandigheden op aarde waarbij zo’n hoge druk wordt bereikt,” merkt Britvin op. Eén van de weinige situaties waarin de druk zo hoog kan oplopen, is tijdens een grote meteorietinslag. Er zijn echter geen aanwijzingen dat die in het gebied nabij de Dode Zee heeft plaatsgevonden. Daarnaast is ook in de aardmantel sprake van hoge druk. “Dat is ook waar diamanten ontstaan,” merkt Britvin op. Maar voor een druk van 25 gigapascal moet je al snel 500 kilometer diep zijn. En de gesteenten nabij de Dode Zee kennen allemaal een veel oppervlakkigere afkomst. “Dus er is duidelijk sprake van een discrepantie die om meer onderzoek vraagt,” concludeert Britvin.
De ontdekking van allabogdaniet in de omgeving van de Dode Zee is verrassend. Of er ook op andere plekken nog allabogdaniet op ontdekking wacht, is onduidelijk. “Fosfiden zijn mineralen die veel voorkomen in meteorieten, maar vrijwel onbekend zijn hier op aarde,” vertelt Britvin. “De kans dat we nog meer aards allabogdaniet gaan vinden, is dan ook klein. Maar we kunnen het niet uitsluiten.”
Voor nu kunnen de onderzoekers alleen maar speculeren over de oorsprong van het mineraal. Zo kan nog niet helemaal worden uitgesloten dat er miljoenen jaren toch iets gebeurd is waardoor de druk enorm opliep. “Sporen van zo’n gebeurtenis kunnen door latere erosie verdwenen zijn, waardoor mineralen zoals allabogdaniet er nu als enigen nog van getuigen,” stelt Britvin. “Mogelijk is er als het om de geologische geschiedenis van het Dode Zee-gebied gaat toch iets wat we nog niet weten.”
