Extraterrestrisches Überraschungsei: Kleines Kometenfragment in einem Meteoriten gefunden

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Ein winziges Stück der Bausteine, aus denen sich Kometen gebildet haben, wurde in einem primitiven Meteoriten entdeckt. Die Entdeckung durch ein von der Carnegie Institution for Science geführtes Team wurde am 15. April in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht. Der Befund könnte Hinweise auf die Entstehung, Struktur und Entwicklung des Sonnensystems geben.

“Der Meteorit heißt LaPaz Icefield 02342″, sagt die Forscherin Jemma Davidson vom ASU Center for Meteorite Studies in der School of Earth and Space Exploration. ” Der Name bezeichnet den Fundort im antarktischen LaPaz Icefield.”

Sie fügt hinzu, dass der Fund zu einer Klasse von primitiven kohlenstoffhaltigen Chondrit-Meteoriten gehört, die seit ihrer Entstehung vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren, wahrscheinlich jenseits der Umlaufbahn des Jupiters, nur minimale Veränderungen erfahren haben.

Bauschutt

Meteoriten waren einst Teil größerer Körper, Asteroiden, die durch Kollisionen im Weltraum zerbrachen und die Reise durch die Erdatmosphäre überlebten. Ihre Zusammensetzung kann von Meteorit zu Meteorit sehr unterschiedlich sein. Sie spiegelt ihren Ursprung in verschiedenen Stammkörpern wider, die sich in verschiedenen Teilen des Sonnensystems gebildet haben.

Asteroiden und Kometen bildeten sich beide aus der Scheibe aus Gas und Staub, die einst die junge Sonne umgab, aber sie befanden sich in unterschiedlichen Abständen zu ihr, was ihre chemische Zusammensetzung beeinflusste. Im Vergleich zu Asteroiden enthalten Kometen größere Anteile an Wassereis und viel mehr Kohlenstoff und bildeten sich typischerweise weiter von der Sonne entfernt, wo die Umgebung kälter war.

Durch das Studium der Chemie und Mineralogie eines Meteoriten können Forscher wie der Hauptautor des Artikels, Carnegie’s Larry Nittler, Details über seine Entstehung aufdecken und darüber, wie viel Wärme und andere chemische Prozesse er in den Jahren der Entstehung des Sonnensystems erfahren hat.

Bonbon’ mit einer Überraschung im Inneren

Im Inneren des LaPaz-Meteoriten fand Nittlers Team eine sehr kohlenstoffreiche Scheibe (70% C) aus primitivem Material. Es weist einige auffällige Ähnlichkeiten mit außerirdischen Staubpartikeln auf, von denen angenommen wird, dass sie von Kometen stammen, die sich in der Nähe der äußeren Grenzen des Sonnensystems gebildet haben.

Etwa 3 bis 3,5 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems, aber noch während des Wachstums der Erde wurde dieses winzige Objekt – etwa ein Zehntel eines Millimeters breit – von dem wachsenden Asteroiden erfasst, aus dem der Meteorit stammt.

“Primitive Meteoriten liefern eine Momentaufnahme des frühen Sonnensystems, das wir im Labor untersuchen können”, sagt Davidson. “Der LaPaz-Meteorit ist ein schönes Beispiel, da er eine nur minimale terrestrische Verwitterung erlitten hat.”

Meteoriten wie LaPaz, bemerkt sie, sind großartige Orte, um nach präsolaren Körnern zu jagen, mikroskopischen Sternenstaubstücken, die von Sternen gebildet wurden, die vor dem Sonnensystem existierten. Aber niemand vom Team erwartete, dass er auch Beweise für einen überlebenden kometaren Baustein in einem Meteoriten finden würde.

Alter Überlebender

“Als Larry und Carles mir die ersten Elektronenbilder des kohlenstoffreichen Materials zeigten”, sagt Davidson, “wusste ich, dass wir es mit etwas sehr Seltenem zu tun hatten. Es war einer dieser aufregenden Momente, für die du als Wissenschaftler lebst.”

Das kohlenstoffreiche Materialfragment, aus dem die Kometen bestehen, ist in diesem Rasterelektronenmikroskopbild rot gefärbt. Der Maßstabsbalken zeigt seine Größe an.
(Bild: Larry Nittler/Carnegie Institution für Wissenschaften)

Nittler und seine Kollegen, die neben Davidson auch Carnegies Conel Alexander sowie Rhonda Stroud und Bradley De Gregorio aus den USA umfassen, unternahmen komplexe chemische und isotopische Analysen des Materials. Teammitglieder vom Institute of Space Sciences in Barcelona, konnten zeigen, dass das eingeschlossene Material wahrscheinlich aus dem eisigen äußeren Sonnensystem stammt, zusammen mit Objekten aus dem Kuiper-Gürtel, aus dem viele Kometen stammen.

“Da diese Probe des kometaren Bausteinmaterials von einem Asteroiden verschluckt und in diesem Meteoriten konserviert wurde, war sie vor den Auswirkungen des Eintritts in die Erdatmosphäre geschützt”, erklärt Nittler. “Es gab uns einen seltenen Einblick in ein Material, das allein nicht überlebt hätte, als es in die Erdatmosphäre eindrang und hätte die Oberfläche unseres Planeten nicht erreicht.” Dieser kosmische Zufall half uns, die Chemie des frühen Sonnensystems besser zu verstehen.”

Die Existenz dieses primitiven Materials, das im Inneren des Meteoriten eingefangen wurde, deutet darauf hin, dass aufgrund des durch das umgebende Gas verursachten Widerstandes Partikel wie dieser an den Außenrändern des Sonnensystems bildeten. Diese wanderten dann von den Außenkanten des Sonnensystems, wo sich Kometen und Objekte des Kuiper-Gürtels bildeten, in den näheren Umkreis hinter die Umlaufbahn von Jupiter, wo sich die kohlenstoffhaltigen Chondrite gebildet haben. Dies zeigt Details darüber, wie sich die Architektur unseres Sonnensystems in den frühen Phasen der Planetenbildung entwickelt hat.

“Entdeckungen wie diese zeigen, wie wichtig es ist, wertvolle Meteoriten wie LaPaz aus der Antarktis zu holen”, sagt Davidson. “Wir wissen nie, welche Geheimnisse sie preisgeben werden.”



Veröffentlichung: Larry R. Nittler, Rhonda M. Stroud, Josep M. Trigo-Rodríguez, Bradley T. De Gregorio, Conel M. O’D. Alexander, Jemma Davidson, Carles E. Moyano-Cambero, Safoura Tanbakouei. A cometary building block in a primitive asteroidal meteoriteNature Astronomy, 2019; DOI: 10.1038/s41550-019-0737-8

Quelle: off. Pm der Carnegie Institution for Science

Titelbildunterschrift: Der Pfeil in dieser Ansicht des LaPaz-Meteoriten zeigt darauf, wo die Wissenschaftler das kohlenstoffreiche Kometenfragment gefunden haben. Die Farben werden durch polarisiertes Licht erzeugt, das durch eine dünne Scheibe des Meteoriten scheint; die Gitterlinien sind einen Millimeter voneinander entfernt. (Bild: Carles Moyano-Cambero/Institut für Weltraumwissenschaften, Barcelona)



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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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