– Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Hvem, Hvad, hvor > > Jens Martin Knudsen > Mars og Brasiliens rød...

14. oktober 2014

Del 2 - Mars' og Brasiliens røde jord

Jens Martin Knudsen sagde selv, at hans eget engagement i Mars-forskning så småt begyndte i Brasilien i starten af 1970'erne. Jorden i Brasilia, hvor han boede sammen med sin kone, var tydeligt rød - skabt af årtusinders skiften mellem regntid og tørtid, der havde fået jernmineralerne i jorden til at ruste.

Jens Martin Knudsen undrede sig, da han en aften fik lejlighed til direkte at sammenligne Mars' farve på himlen med farven på den brasilianske røde jord. Kunne der ligge noget dybere bag denne fælles farve? Var det røde støv på Mars mon skabt ved lignende processer, og kunne det sige noget om eksistensen af vand på den røde planet?

"Nu begynder jeg at studere meteoritter!"

Men ulandsarbejdet trak i ham, og da han vendte hjem til Danmark fra Brasilien i 1973 var planen, at rejsen kort tid efter skulle gå videre til et Danida-projekt, hvor Jens Martin Knudsen skulle være med til at oprette et fysikinstitut på universitetet i Costa Rica. Kufferten var pakket, og billetten var købt, men i sidste øjeblik trak Folketinget sin støtte til projektet. 

"Så kørte jeg hjem til min kone og sagde: Vi skal ikke til Costa Rica," fortæller Jens Martin Knudsen til Politiken ."Vi sad ude i køkkenet. Og jeg kan huske, at jeg sagde: Nu begynder jeg at studere meteoritter. Det skulle dog være pokkers, om der ikke kom noget ud af det."

Geologisk museum i København.

Samme dag tog han ind på Geologisk Museum i København, hvor han fik udleveret et stykke af den såkaldte Agpalilik-meteorit, der faldt ned i det nordvestlige Grønland for 10.000 år siden, og Jens Martin Knudsen begyndte nu at koncentrere sig om studiet af meteoritter - ikke mindst jernmeteoritter, som var et naturligt emne for en ekspert i Mössbauer-spektroskopi.

Et par år inden han døde, blev Jens Martin Knudsen spurgt af journalisten Jens Kerte om, hvilke der havde været hans livs største fejltagelser. Ud over en historisk bog om Giordano Bruno, der aldrig blev skrevet færdig, og en kortvarig flirt med kommunismen i sin ungdom, nævnte Jens Martin Knudsen selv det, at han ikke havde haft tilstrækkelig tid til ulandsarbejdet med undervisning i fysik, som det han fortrød mest. 

Meteoritter fra Mars

Samtidig med sine studier af jern-meteoritter vendte Jens Martin Knudsen tilbage til sin tanke om at undersøge, om der virkelig kunne være en relation mellem den røde jord i Brasilien og den på Mars.

I den forbindelse læste han alt, hvad der var tilgængeligt, om undersøgelser af Mars' overflade - og det var ikke længe efter, at resultaterne fra NASA's store Viking-mission var blevet offentliggjorte.

Her kunne Jens Martin Knudsen blandt andet læse om små eksperimenter på landerne, der havde påvist, at støvet på Mars var magnetisk. Andre steder læste han om kolleger, som seriøst foreslog, at visse meteoritter måske kunne stamme fra Mars ...

På den måde var der en naturlig forbindelse imellem hans interesse for Mars og hans interesse for meteoritter, og ganske naturligt faldt hans interesse på netop denne gruppe af meteoritter. Jens Martin Knudsen bestemte sig for at undersøge, om ikke den teknik, han var ekspert i, Mössbauerspektroskopi, ville kunne bidrage til studierne af disse mulige Mars-meteoritter.

Her ses bjærgningen af den såkaldte 'Cape York'-meteorit, som Agpalilik-meteoritstykket i gården på Geologisk Museum i København stammer fra. Den blev fundet i Grønland af inuitter for mange år siden og derefter brugt som kilde til metal blandt andet til våben. I 1818 indledtes den første videnskabelige ekspedition for at finde det sagnomspundne, nedfaldne himmellegeme, men det lykkedes ikke at finde og bjærge den før i 1894.

På det tidspunkt, sidst i 1970'erne, var der altså debat om oprindelsen af en lille gruppe af meteoritter, som adskilte sig en smule fra alle andre kendte meteoritter, idet denne gruppe havde ilt-isotopforhold, som satte dem i en kategori for sig.

Gruppen kaldes SNC-meteoritterne efter meteoritterne Shergotty, Nakhla og Chassigny.

Da Jens Martin Knudsen gik i gang med studiet af disse meteoritter, var deres oprindelse stadig noget kontroversiel, men i dag har der samlet sig så mange kraftige indicier for, at meteoritterne stammer fra Mars, at der ikke længere kan herske nogen tvivl. - Som Jens Martin Knudsen selv sagde: "Er der noget der er sikkert, er det at  SNC-meteoritterne kommer fra Mars."

Mössbauerspektroskopi, jernmineraler og meteoritter

Mössbauer-spektroskopi er en teknik, hvor den mest effektive isotop, man kan anvende, netop er jern, og der findes desuden en klasse af meteoritter, som kaldes jern-meteoritter, som på grund af det meget høje indhold af jern er oplagte at studere med netop denne teknik.

Jernmeteoritter stammer fra det indre af asteroider og bliver frigivet, når asteroider kolliderer med hinanden og slås godt og grundigt i stykker. Det kan så ske, at nogle af disse stykker finder vej til Jorden.

Stenmeteoritterne, hvoraf mange stammer fra det ydre af asteroider, er meget almindelige, mens jernmeteoritterne fra det indre er lidt mere sjældne.

Jernmeteoritterne stammer fra det indre af asteroider, hvor det tunge jern og nikkel er sunket ind til midten i forbindelse med, at asteroiden i sin tid smeltede på grund af sit indhold af radioaktive isotoper. Kølehastigheden i det indre af asteroider er så langsom, at atomerne kan nå at finde på plads mellem hinanden i yderst velordnede strukturer – også selvom det indre af asteroiderne består af både jern, nikkel og svovl. Det særlige mønster kaldes 'Widmanstätten'.

Når man skærer en jernmeteorit igennem og kigger på den, kan man lige ane nogle fine mønstre i overfladen.

Ætser man nu overfladen med en kraftig syre, vil dette flotte mønster blive fremhævet, og man kan tydelig se, at strukturen består af forskellige områder af lidt forskellig sammensætning.

Man kan se tydelige flader, kaldet lameller, som hænger sammen gennem strukturen, og som strækker sig igennem store områder af meteoritten.

I forbindelse med undersøgelserne af jernmeteoritter gennemførte Jens Martin Knudsen sammen med kolleger og studerende en række omhyggelige separationer af lameller fra meteoritterne.

Sammen med den studerende Jørgen Albertsen opdagede Jens Martin Knudsen på den måde, at Mössbauerspektret på en bestemt jernmeteorit så ganske anderledes ud end spektrene af mere almindelige stål-legeringer. Se figuren nedenfor, hvordan spektret af meteorit-lamellen så ud.

En hidtil ukendt legering

Her kan man se det Mössbauer-spektrum, der beviste. at der var tale om en helt særlig jern-legering i den meteorit, Jens Martin Knudsen havde undersøgt.

De separerede lameller fra jern-meteoritterne består af legeringer af jern og nikkel, og det, Jørgen Albertsen og Jens Martin Knudsen opdagede, var, at der i disse lameller findes en komponent, hvori den lokale symmetri omkring jern-kernerne er helt anderledes end i almindeligt jern.

Med opdagelsen af en lille, men betydelig afvigelse i Mössbauer-spektret af den undersøgte lamel i forhold til almindelige stål-legeringer, blev Jens Martin Knudsen straks klar over, at de havde fundet en helt ny legering.

Det viser sig, at denne nye legering er umulig at fremstille i store mængder i et Jordisk laboratorium, da den kun kan dannes ved meget, meget langsom afkøling igennem hundredetusinder eller måske millioner af år.

 

<< Forrige Næste >>