Zusammenstöße von Asteroiden als Ursprung der meisten Meteoriten identifiziert
Die meisten Meteoriten, die in der heutigen Zeit auf die Erde fallen, stammen von drei Kollisionen im Asteroidengürtel, die in – astronomisch gesehen – jüngster Vergangenheit stattgefunden haben. Das zeigen Laboruntersuchungen und spektroskopische Beobachtungen eines internationalen Forschungsteams. Die Wissenschaftler haben systematisch die Zusammensetzung von kleinen Himmelskörpern im Asteroidengürtel untersucht und mit jener von Meteoriten verglichen. So konnten sie drei „Familien“ von Asteroiden als Ursprung der Sternschnuppen identifizieren, wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“ berichten.
„Bislang konnte erst für sechs Prozent aller Meteoriten der Ursprung festgestellt werden“, schreiben Mira Broz von der Karls-Universität in Prag und seine Kollegen. Diese wenigen Meteoriten stammen vom Mond, vom Mars oder von dem Asteroiden Vesta. Die meisten Meteoriten haben ihren Ursprung im Asteroidengürtel, aber woher sie genau stammen, war bislang unklar.
Broz und seine Kollegen haben sich bei ihren Untersuchungen auf „gewöhnliche Chondriten“ konzentriert, weil diese über 90 Prozent der Meteoriten ausmachen. Ihren Name haben Chondriten von kleinen Silikatkügelchen, den Chondren, die in ihr feinkörniges Gestein eingebettet sind. Die Forscher haben sich aber nicht für diese Einschlüsse interessiert, sondern dafür, wie lange die kleinen Gesteinsbrocken im Weltall unterwegs waren.
Denn während der Reise vom Ort ihrer Entstehung bis zur Erde waren die Gesteinsbrocken der kosmischen Strahlung ausgesetzt, einem ständigen Strom hochenergetischer Teilchen. Diese Teilchen können mit Atomkernen in den Meteoriten zusammenprallen und dort zu Veränderungen führen. Broz und seine Kollegen haben das im Gestein in geringen Mengen vorhandene Edelgas Argon untersucht, da es chemisch kaum reagiert und in mehreren Varianten, den so genannten Isotopen, vorkommt.
Aus der Häufigkeit der unterschiedlichen Isotope können die Forscher ermitteln, wie lange das Gestein der kosmischen Strahlung ausgesetzt war. Wie sich zeigte, gibt es bei den gewöhnlichen Chondriten drei klar abgegrenzte Gruppen mit einem Alter von 5,8, 7,6 und 40 Millionen Jahren. Zu diesen Zeitpunkten müssen die Meteoriten, so folgern die Forscher, durch Zusammenstöße von Asteroiden entstanden sein. Das ist, astronomisch gesehen, sehr jung. Zum Vergleich: Das Sonnensystem ist 4,5 Milliarden Jahre alt.
Solche Zusammenstöße zertrümmern die ursprünglichen Himmelskörper und führen zur Bildung von Asteroiden-Familien mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung. Um den Ursprung der gewöhnlichen Chondriten aufzuspüren, haben Broz und seine Kollegen daher systematisch die Zusammensetzung aller Astroiden-Familien mithilfe spektroskopischer Beobachtungen untersucht. So konnte das Team die drei Familien identifizieren, aus denn die meisten heutigen Meteoriten stammen: Karin, Koronis und Massalia. „Etwa 70 Prozent aller heutigen Meteoriten stammen also von drei Zusammenstößen von Asteroiden, die größer als 30 Kilometer waren“, schließen die Wissenschaftler.
Die Massalia-Familie ist dabei noch aus einem anderen Grund interessant. Denn ihre Zusammensetzung stimmt auch mit Meteoriten überein, die mit 470 Millionen Jahren erheblich älter sind. Damals fielen, wie Untersuchungen zeigen, ungewöhnlich viele Meteoriten auf die Erde. Das löste möglicherweise sogar eine Eiszeit auf der Erde aus. Die Massalia-Familie sei also ursprünglich vor 470 Millionen Jahren durch eine Kollision entstanden, so die Forscher. Vor 40 Millionen Jahren habe es dann in dieser Familie einen weiteren Zusammenstoß gegeben, der eines Teils der heutigen Sternschnuppen verursacht.
Bildquelle: ESO/M. Zamani
