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Astronomie+Physik

Meteoriten-Blitzlieferung per Jupiter-Express

Noch heute stammt jeder fünfte Meteorit, der auf die Erde fällt, von einer Asteroidenkollision, die vor etwa 500 Millionen Jahren im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter geschah. Doch mit der Hilfe von Jupiter wurde ein großer Teil der bei der Kollision entstandenen Trümmer bereits nach 100.000 Jahren ins innere Sonnensystem und zur Erde geschickt. Das schließen Birger Schmitz von der Universität Lund und seine Kollegen aus geologischen Untersuchungen in Südschweden. Die Forscher stellen ihr Ergebnis im Fachmagazin Nature (Bd. 430, S. 323) vor.

Der Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter gilt als Hauptquelle für die Meteoriten, die auf die Erde fallen. Bis vor einigen Jahrzehnten fiel es Astronomen jedoch schwer zu erklären, wie größere Mengen von Meteoriten von den relativ stabilen Bahnen innerhalb des Asteroidengürtels auf eine Bahn in Richtung inneres Sonnensystem wechseln können.

Doch neuere Computerberechnungen haben gezeigt, dass ein Wechsel relativ leicht möglich ist, wenn ein Meteorit sich auf einer so genannten Resonanzbahn befindet. Auf solch einer Bahn steht die Umlaufzeit des Meteoriten um die Sonne in einem ganzzahligen Verhältnis zur Umlaufzeit des Jupiters. Beispielsweise umkreist dann der Meteorit die Sonne exakt dreimal in der Zeit, in der Jupiter sie genau einmal umkreist. Die Berechnungen zeigen, dass in solch einem Fall eine kleine Kraft ausreicht, um den Meteoriten ins innere Sonnensystem zu schicken.

Birger und seine Kollegen haben jetzt die chemische Zusammensetzung von neun Meteoriten untersucht, die sie in Südschweden in 480 Millionen Jahre altem Sedimentgestein gefunden haben. Zum einen zeigt ihre Analyse, dass diese Meteoriten vom „Vater aller L-Chrondite“ abstammen. So haben Astronomen den Asteroiden getauft, der ? nach der neuen Datierung von Birgers Team ? vor 480 Millionen Jahren zerstört wurde. „L-Chrondite“ steht für eine bestimmte Klasse von Steinmeteoriten und spezifiziert deren chemische Zusammensetzung.

Zum anderen haben die Forscher den Anteil bestimmter Helium- und Neon-Isotope in den Meteoriten bestimmt. Diese Isotope werden in den Meteoriten durch kosmische Strahlung gebildet. Sobald ein Meteorit auf die Erde gefallen ist, schützt die Erdatmosphäre ihn vor weiterer Bestrahlung, so dass die Produktion der Isotope aufhört. Deshalb dient der Isotopenanteil als Maß für die Zeitdauer, über die der Meteorit sich im Weltraum aufgehalten hat. Das Ergebnis für die untersuchten Meteoriten liegt zwischen 100.000 und einer Million Jahren.

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Das Ergebnis von Birgers Team unterstützt somit die theoretischen Berechnungen der Astronomen. Direkt nach der Asteroidenkollision muss ein Teil des Trümmermaterials auf eine Resonanzbahn gelangt sein. Von dort aus wurden die Meteoriten dann durch kleine Gravitationskräfte ? beispielsweise ausgeübt von Jupiter ? ins innere Sonnensystem katapultiert. Ein anderer Teil verblieb im Asteroidengürtel und wird von dort aus nach weiteren Kollisionen noch heute in Richtung Erde transportiert.

Zum Begriff „Meteorit“: Genau genommen bezeichnet man als Meteorit nur den Stein, den man auf der Erde findet. Solange sich das Objekt noch im Weltraum befindet, nennt man es Meteorid.

Axel Tillemans
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