Mikrometeoriten zeugen von der Ur-Atmosphäre - wissenschaft.de
Anzeige
Anzeige

Astronomie+Physik Erde+Klima

Mikrometeoriten zeugen von der Ur-Atmosphäre

16-05-11 Meteorit.png
Elektronenmikroskopische Aufnhame eines der 2,7 Milliarden Jahre alten Mikrometeoriten, welche dei Forscher analysiert haben. Credit: Andrew Tomkins
Vor etwa 2,7 Milliarden Jahren waren sie durch die Atmosphäre gesaust und schließlich auf die Erde gerieselt: Überreste von winzigen Meteoriten haben Forschern nun überraschende Hinweise über die Merkmale der damaligen Erdatmosphäre geliefert. Oxidations-Spuren an den nur etwa haarbreit-großen Partikeln legen nahe, dass die obere Atmosphäre damals bereits ähnliche Sauerstoffkonzentrationen aufwies, wie heute. Nur die untere Schicht war vor 2,7 Milliarden Jahren noch sehr sauerstoffarm.

Die Forscher um Andrew Tomkins von der Monash University in Melbourne haben die Mikrometeoriten in Gesteinen entdeckt, die aus dem Westen Australiens stammen. Datierungen zufolge sind sie 2,7 Milliarden Jahre alt. Mit modernsten Mikroskopie-Verfahren konnten die Forscher zeigen, dass es sich bei den Partikeln um winzige „fossile“ Meteoriten handelte, die ursprünglich aus Eisen bestanden haben, das bei der Durchquerung der Erdatmosphäre in Eisenoxid übergegangen war. „Das war aufregend, denn es bot erstmals die Möglichkeit, Hinweise über die Zusammensetzung der einstigen Erdatmosphäre zu gewinnen“, sagt Tomkins.

Überraschende Ergebnisse!

Die Ergebnisse der Analysen stellten sich ausgesprochen überraschend heraus: Um den Oxidationszustand der Meteoriten zu erklären, müsste die Sauerstoffkonzentration in der oberen Atmosphäre damals ähnlich dem heutigen Niveau gewesen sein. „Das war eine Überraschung, weil es als gesichert gilt, dass zumindest die untere Erdatmosphäre vor 2,7 Milliarden Jahren sehr sauerstoffarm war“, sagt Co-Autor Matthew Genge vom Imperial College London. „Wie die obere Atmosphäre so viel Sauerstoff enthalten konnte, bevor photosynthetische Organismen aufkamen, war ein echtes Rätsel“, so der Experte für Meteoriten.

Den Forschern zufolge ist eine mögliche Erklärung, dass die Erde zu dieser Zeit eine geschichtete Atmosphäre mit wenig vertikaler Durchmischung besaß. Der Sauerstoff in der oberen Atmosphäre könnte durch den Abbau von Kohlendioxid durch ultraviolettes Licht entstanden sein. „Der Grund für die fehlende Durchmischung könnte eine Methanschicht auf der mittleren Höhe der Atmosphäre gewesen sein“, sagt Tomkins. Das Methan hat möglicherweise Licht absorbiert und dadurch eine Wärmezone geschaffen, die eine vertikale Durchmischung der Atmosphäre verhinderte.“

Weitere Untersuchungen sollen folgen

Die Forscher wollen nun auch weiterhin Mikrometeoriten nutzen, um Hinweise über die Beschaffenheit der Atmosphäre im Laufe der Erdgeschichte zu untersuchen. „Der nächste Schritt bei unserer Forschung wird sein, Mikrometeoriten aus einer Reihe von Felsen zu extrahieren, die eine Milliarde Jahre der Erdgeschichte abdecken. Wir werden uns vor allem auf die große Oxidations-Phase konzentrieren, die vor 2,4 Milliarden Jahren einsetzte – als es zu einem plötzlichen Sprung bei den Sauerstoffkonzentrationen in der unteren Atmosphäre kam“, sagt der Wissenschaftler.

Anzeige

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
Anzeige

bild der wissenschaft | Aktuelles Heft

Liken und keine News mehr verpassen!

Anzeige

Wissenschaftslexikon

na|tur|heil|kund|lich  〈Adj.〉 die Naturheilkunde betreffend, zu ihr gehörig

Ten|ta|kel  〈m. 5 od. n. 13〉 zum Tasten u. Ergreifen der Beute dienender Körperanhang von wasserbewohnenden, zumeist festsitzenden Tieren, Fangarm [<neulat. tentaculum; ... mehr

Dop|pel|he|lix  〈f.; –; unz.; Genetik〉 doppeltwendelförmige Struktur der Desoxyribonukleinsäure

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige