Sprängd dvärgplanet i nordsvensk myrmark

Den 1185 kilo tunga meteoriten påträffades av Thomas och Örjan Österberg i trakten av byn Kitkiöjärvi, sju mil norr om Pajala i Norrbotten. Thomas har tillsammans med sina kolleger letat efter meteoriter i detta område under en rad år och har tidigare gjort många fynd, men aldrig förr hittat något så stort. Meteoriten är äggformad och består till största delen av metallerna järn och nickel, så trots att den väger så mycket är den inte större än en rejäl resväska.

Meteoriten är rostig på ytan, eftersom den har legat två meter ner i marken inbäddad i fuktig morän, jord som avsatts under senaste istiden. Inuti är den dock sannolikt intakt och helt metallisk. Exakt var fyndet gjordes vill Thomas och Örjan ännu inte berätta. Meteoritjägare är ofta lite hemlighetsfulla. De vill helst först själva finkamma närområdet för att eventuellt hitta andra meteoriter.

Kitkiöjärvi är känt sedan mer än hundra år tillbaka för sina järnmeteoriter. Uppskattningsvis har över fem hundra påträffats här. De har främst grävts fram av meteoritsamlare, som ofta ser ekonomiska värden i meteoriterna. Men Kitkiöjärvis meteoriter har även ett stort vetenskapligt intresse.

Historien börjar år 1906, då två barn, Viktor och Amalia Mattila, vallade boskap i ett skogsområde söder om Kitkiöjärvi. På marken hittade de en rostig sten som de tog med sig hem. Stenen hamnade så småningom på Stockholms högskola, där dåvarande professorn i mineralogi och geologi, Arvid Gustaf Högbom, konstaterade att det var en järnmeteorit.

Under resten av 1900-talet hittades ytterligare minst tre meteoriter i området, och man började ana att det var platsen för en hel meteoritsvärm. Meteoriterna kallas i både samlarkretsar och i vetenskapliga sammanhang för Muonionalustameteoriterna, eftersom fyndområdet ligger i Muonionalusta socken.

Det verkliga startskottet för den intensiva meteoritjakten kring Kitkiöjärvi kom i början av 2000-talet när ett par geologer och mineralsamlare från Stockholm, Johan Söderhjelm och Anders Zetterqvist, började genomsöka området systematiskt med ­metalldetektor. De fann då en meteorit bara några meter från det allra första fyndet och sedan följde många fler. Ryktet spred sig i mineralsamlarkretsar, och snart blev vandrarhemmet i Kitkiöjärvi ett centrum för meteoritletarna. Samlare från många länder sökte sig till nordligaste Sverige för att finkamma ett av de största fyndområdena för järnmeteoriter i världen.

Eftersom en meteorit kan vara värd hundratusentals kronor råder det en visserligen vänskaplig men ändå avvaktande stämning meteoritletare emellan. Det går också många rykten om var den ena eller andra har letat, och hur stora meteoriter som har hittats. Ett efterhängset rykte gör exempelvis gällande att en ännu större meteorit, bortåt två ton tung, ska ha hittats och bortförts av ryska meteoritjägare redan 2006.

Numera har dock de flesta tillgängliga områdena kring Kitkiöjärvi genomsökts många gånger om, och senaste omgången gav betydligt färre fynd än tidigare. Thomas Öster­berg berättar att han under två veckor förra året hittade ”bara” fyra mindre meteoriter utöver det stora fyndet.

Var kommer då meteoriterna i Kit­kiö­järvi från? Nästan samtliga meteoriter som hittas på jorden kommer från meteoritbältet mellan Mars och Jupiter. Bara ett fåtal, mind­re än 1 procent, har sitt ursprung i kometer eller andra närliggande himlakroppar, som Mars eller vår egen måne.

Solsystemets planeter ligger på regelbundna avstånd från solen. Från Merkurius, som ligger närmast solen, ökar avståndet mellan planeterna med ungefär 48 miljoner kilometer för varje planetbana. Men mellan Mars och Jupiter är avståndet dubbelt så stort. Med ledning av detta resonerade redan Johannes Kepler i början av 1600-talet att det mellan dessa två planeter fanns en bana där det borde ligga en planet till. I början av 1800-talet började astronomerna kartlägga den bana där den saknade planeten hade förutspåtts ligga, asteroidbältet.

I dag anses asteroidbältet bestå av hundratusentals asteroider som varierar i storlek från små stenfragment upp till rymdkroppar stora som dvärgplaneter. Den samlade massan material i asteroidbältet är dock långt mindre än massan hos en vanlig planet. Materialet räckte således inte till att skapa en hel planet.

Hittills är 15000 asteroider i bältet identifierade. Den största av dem, Ceres, är 950 kilometer i diameter. Det kan jämföras med Pluto som är drygt dubbelt så stor, 2300 kilometer i diameter, och som nyligen förlorade sin planetstatus genom att degraderas till dvärgplanet.

De stora asteroiderna, dvärgplaneterna, har haft tillräckligt stor massa för att få en sfärisk form av sin egen tyngdkraft. Deras tyngdkraft ledde i början av solsystemets historia också till att de delvis smälte i sina inre delar. De fick då, precis som jorden, en kärna av de tunga metallerna nickel och järn, och en mantel och skorpa som framför allt består av lättare ämnen – syre, kisel, magnesium och aluminium.

I asteroidbältet inträffar ideligen kollisioner, både mellan asteroider och med kometer som passerar bältet. Då rubbas asteroiderna ur sina banor och slungas ut i rymden. Vid kollisioner mellan större asteroider kan det också hända att de splittras och asteroidfragment med olika sammansättning sprids i rymden. Ett fåtal av alla dessa vilsekomna rymdkroppar fångas av jordgravitationen och träffar vår planet.

Nästan alla meteoritfynd på jorden är av sten. Men de meteoriter som hittats kring Kitkiöjärvi är järnmeteoriter. De är relativt ovanliga och utgör bara 5 procent av alla meteoriter som faller ner.

Järnmeteoriter består av cirka 90 procent järn och 10 procent nickel. Sammansättningen är mycket lik den som man antar finns i jordens kärna. Därför tror vi att järnmeteoriterna är rester av de inre delarna av asteroidbältets dvärgplaneter. De järnmeteoriter som hittas i Muonionalusta har sannolikt sitt ursprung i kärnan av en dvärgplanet som splittrades för bortåt 400 miljoner år sedan.

Vissa av stenmeteoriterna kan vara rester av dvärgplaneternas mantel och skorpa. Den ovanligaste gruppen, sten-järnmeteoriter, härstammar sannolikt från övergången mellan kärna och mantel hos asteroidbältets dvärgplaneter. Endast 120 dokumenterade sådana fynd har gjorts på jorden.

Vår planet bombarderas dagligen av tusentals asteroidrester. När de faller in mot jorden har de en hastighet av omkring 40 kilometer i sekunden, vilket kan jämföras med jordens hastighet runt solen på cirka 30 kilometer i sekunden. Beroende på om meteoriterna kolliderar med jorden rakt framifrån eller om de hinner upp jorden har de alltså en kollisionshastighet på mellan 10 och 70 kilometer i sekunden.

De snabbast fallande meteoriterna brinner i allmänhet upp vid inträdet i atmosfären och kan natte­tid ses som stjärnfall. En del meteoriter överlever färden genom atmo­sfären och träffar jordytan. Stora meteoriter kan behålla mycket av sin kosmiska hastighet ända ner till marken. Vid nedslaget bildas en krater medan det mesta av meteoriten ofta exploderar och förångas. Ibland bryts dock stora meteoriter sönder under färden genom atmo­sfären och slår ner som en svärm över ett område som kan vara hundratals kvadratkilometer stort. Det är just vad som hände med järnmeteoriterna i Kitkiöjärvi. En analys av den kemiska sammansättningen hos meteoritfynden visar att de med största sannolikhet härrör från en och samma moderkropp.

Nästan 14000 meteoriter tyngre än hundra gram faller årligen mot jordens yta. De flesta träffar förstås havet, eftersom jorden till 70 procent är täckt av vatten. Trots det har man i dag hittat över 20000 meteoriter. De klassiska fyndområdena är öknar – Australiska öknen, Sahara, Namibia, Atacama och sydvästra USA. Det är lättare att få syn på meteoriterna där det saknas vegetation, samtidigt som det torra ökenklimatet hindrar dem från att snabbt vittra sönder.

De flesta meteoritfynden, över 15000, har dock gjorts på Antarktis. Det beror på att meteoriter transporteras genom inlandsisen och sedan smälter fram i väl avgränsade områden som är lätta att genomsöka. Meteoriternas brända yta står i stark kontrast till de färska brott­ytor på stenar som nyligen brutits loss av inlandsisen.

Forskarna använder meteoriter som mått på hur stabil den ant­arktiska inlandsisen är, eftersom den måste ha varit mer eller mindre stabil under minst så lång tid som de äldsta meteoriterna har funnits där. Den äldsta meteoriten från Antarktis föll ner på jorden för bortåt 5 miljoner år sedan.

I Sverige har man påträffat meteoriter i ett tjugotal områden under de senaste 150 åren. De allra flesta är enstaka stenmeteoriter. Förutom meteoritfynden i Muonionalusta­trakten har bara en enda järnmeteorit hittats i Sverige – i Föllinge i Jämtland. I stort sett är samtliga meteoritfynd i landet mer eller mindre slumpmässiga, precis som de ursprungliga fynden i Muonionalusta.

De senaste årens fynd i Muonionalusta är dock resultat av målmedvetet sökande med hjälp av metalldetektorer. Då detektorn ger utslag gräver man i marken. De flesta utslagen är falsklarm – även i så här avlägsna skogsområden ligger mycket gammalt skrot, plåtburkar, skogsredskap och knivar. Men ibland upptäcks meteoriter, och då vidtar grävande.

Meteoriterna ligger ­ibland på markytan, ­ibland ända ner till 4 meters djup – så långt ner når detektorerna. Ofta ligger de inbäddade i en hård kompakt morän som det kan ta många timmar att gräva sig igenom.

I Kitkiöjärvi har flera hundra fynd dokumenterats med en sammanlagd massa av mer än 6 ton. Själva modermeteoritens totalmassa var säkert betydligt större än så. Dels har tyvärr inte alla meteoritletare velat lämna ifrån sig uppgifter om sina fynd. Dels har bara en liten del av det potentiella nedslagsområdet genomsökts, eftersom det delvis är svårforcerat med myrmarker och täta skogar. Dessutom kan vissa fragment ligga djupare än 4 meter. En försiktig uppskattning är att den totala massan på modermeteoriten var många hundra ton.

Tidpunkten för nedslaget är osäker. En datering från 1960-talet tydde på att meteoriterna slog ner redan för 800000 år sedan. Det är dock inte särskilt sannolikt att så många meteoriter kan ha överlevt den kemiska vittringen under så lång tid. Klart är dock att nedslaget är över 100000 år gammalt, eftersom meteoriterna ofta påträffas i avlagringar från den senaste istiden som inleddes för omkring 115000 år sedan.

Vad kan då meteoriterna lära oss rent vetenskapligt? Jo, de kan ge ovärderlig kunskap om vårt solsystem och om vår planets historia. Många stenmeteoriter bildades under solsystemets allra första tid för omkring 4,5 miljarder år sedan. De är alltså äldre än de äldsta, drygt 4 miljarder år gamla, bergarter som har påträffats på jorden.

Genom att undersöka stenmeteoriternas uppbyggnad kan man få en uppfattning om förhållandena vid solsystemets födelse. Järnmeteoriter kan ge oss viktig kunskap om sammansättningen i planeternas kärnor, något som vi annars bara kan sluta oss till från geofysiska mätningar. De bergarter som i dag hittas på jordens yta har bildats som mest på 150 kilometers djup, vilket fortfarande är långt från jordens kärna som börjar nästan 3000 kilometer in i vår planet.

Även järnmeteoriternas mineralogiska och kemiska sammansättning ger viktig kunskap om asteroidbältets historia. I meteoriterna från Muo­nionalusta har man bland annat hittat det mycket ovanliga mineralet stishovit. Det bildas endast vid extremt högt tryck, som vid kosmiska kollisioner, så modermete­oriten skapades förmodligen vid en explosionsartad kollision mellan en dvärgplanet och en annan himlakropp.

Genom att analysera spridningsbilden kan vi få en uppfattning om hur meteoriten slog ner. Någon krater har inte påträffats i Kitkiöjärvitrakten, men det ursprungliga nedslaget kan rekonstrueras genom att man undersöker var de största meteoriterna har hamnat jämfört med de mindre. Det beror på att de största och tyngsta fragmenten i en meteoritsvärm ligger längst bort i förhållande till infallsriktningen, då de inte bromsats upp lika mycket i atmosfären som de mindre.

Med de mätdata som finns tillgängliga hittills kan vi försiktigtvis anta att meteoriten kom in mot jorden från en nord–nordöstlig riktning. Fjolårets fynd av 1200-kilosmeteoriten stärker den bilden.

Nordöstra Sverige skiljer sig från andra fyndplatser. Här har meteoriterna utsatts för vittring och transport med inlandsisar som upprepade gånger täckt nedslagsområdet. Just detta komplicerar visserligen rekonstruktionen av nedslaget, men om bara den ursprungliga nedslagssvärmen kan fastställas, kan spridningen av meteoritfragment ge värdefull information om inlands­isens rörelse och transportriktningar. Kan vi dessutom noggrannare bestämma tidpunkten för nedslaget, får vi en värdefull måttstock för att bedöma landskapets utveckling.

En första analys av fyndmaterialet från Muonionalusta antyder att meteoriterna efter nedslaget har förflyttats upp till 20 kilometer i nordlig riktning och 8 kilometer mot sydost. Dessa värden kan vi jämföra med modeller av den skandinaviska inlandsisens utveckling och rörelsemönster under den senaste istiden.

I ett pågående forskningsprojekt arbetar jag själv med att dels samla in fynddata, dels försöka datera nedslaget mer noggrant i samarbete med forskare från University of California, Berkeley. Inom ett par år hoppas jag därför kunna öka vår kunskap om såväl meteoritnedslaget i Kitkiöjärvi som inlandsisarnas utveckling i norra Skandinavien.