Immer wenn ich den Staub von meinem Couchtisch wische oder einen Blick auf Staubpartikel erhasche, die im Sonnenlicht schweben, fragt sich mein spaciger Geist immer, ist das kosmischer Staub?
Es könnte nur sein. Aber die Menge an Weltraumstaub, die jedes Jahr auf unserem Planeten landet, könnte Sie überraschen.
Wissenschaftler wissen seit langem, dass es einen jährlichen Fluss von außerirdischem Material gibt, das auf der Erde abgelagert wird, das hauptsächlich in Form von winzigen Partikeln, hauptsächlich von Kometen und Asteroiden, vorliegt. Diese submillimetergroßen Staubkörner sind diejenigen, die es unbeschadet durch unsere Atmosphäre schaffen können. Die genaue Menge wurde jedoch nie berechnet, da es schwierig ist, diesen Staub zu sammeln und zu überwachen. Das größte Problem ist, dass die Erde selbst und die Atmosphäre staubige Orte sind. Wenn Sie also Staub sammeln, wie können Sie dann zwischen Erdstaub und Weltraumstaub unterscheiden?
In den letzten 20 Jahren sammelt eine Gruppe von Wissenschaftlern Staub am staubärmsten Ort der Erde: den Ebenen der Zentralantarktis, die immer mit Schnee und Eis bedeckt sind.
Dome C Antarktis-Station. Bildnachweis: Stephen Hudson, Public Domain, über Wikimedia Commons.
Eine internationale Kollaboration von Forschern aus Frankreich, den Vereinigten Staaten und dem Vereinigten Königreich führte über zwei Jahrzehnte hinweg sechs Expeditionen zur französisch-italienischen Station Concordia namens Dome C durch, die 1100 Kilometer von der Küste der Antarktis entfernt liegt. Das Gebiet von Dome C wird als ideal für die Untersuchung von Mikrometeoriten angesehen, da es fast keinen terrestrischen Staub gibt und sich nur wenig Schnee ansammelt.
Mit einem berechneten System zur Entnahme von Schneeproben in 2 Meter tiefen Gräben sammelten die Forscher außerirdische Partikel mit einer Größe von 30 bis 200 Mikrometern. Sie konnten über die Jahre genügend Proben sammeln, um einen jährlichen Fluss zu messen, der der pro Quadratmeter und Jahr auf der Erde angesammelten Masse entspricht.
Das Team berichtet, dass, wenn ihre Ergebnisse auf den gesamten Planeten angewendet werden, der jährliche Gesamtfluss von Mikrometeoriten 5.200 Tonnen pro Jahr beträgt.
Sammeln von Mikrometeoriten in den zentralen antarktischen Regionen bei Dome C im Jahr 2002. Schneeproben.Bildnachweis und Copyright: Jean Duprat / Cécile Engrand / CNRS Fotobibliothek
„Dies ist die Hauptquelle außerirdischer Materie auf unserem Planeten, weit vor größeren Objekten wie Meteoriten, bei denen der Fluss weniger als zehn Tonnen pro Jahr beträgt“, so der leitende Forscher Jean Duprat vom französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung ( CNRS).
Um zu bestimmen, wie viel kosmischer Staub pro Jahr in meine nahe Umgebung fällt, ergibt eine schnelle Berechnung der Rückseite etwa 9 Gramm pro Quadratkilometer oder 0,85 Unzen pro Quadratmeile.
Mit anderen Worten, wir müssen uns keine Sorgen machen, dass uns jedes Jahr ein Pompeji-ähnliches Ereignis mit kosmischem Staub bedeckt.
Die Teampapier erklärt auch, wie kleine Partikel des Weltraumstaubs unsere Atmosphäre durchdringen, ohne zu verbrennen:
Der Grad der Erwärmung, den die Partikel während ihres Eintritts in die Atmosphäre erfahren, hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der anfänglichen Masse der Partikel, ihrem Eintrittswinkel und ihrer Geschwindigkeit. Die abgetragenen Metalldämpfe oxidieren und die resultierenden Metalloxide, -hydroxide und -karbonate kondensieren zu nm-großen Partikeln, die als Meteoritenrauch bezeichnet werden (Plane et al., 2015). Diese Partikel werden durch die allgemeine atmosphärische Zirkulation transportiert, bis sie sich schließlich an der Oberfläche ablagern, wo ihr Fluss durch Elementar- oder Isotopenmessungen bewertet werden kann (Gabrielli et al. (2004).
Das Forschungsteam verglich den Fluss von Mikrometeoriten mit theoretischen Vorhersagen und bestätigte, dass die meisten Mikrometeoriten wahrscheinlich von Kometen (80%) und der Rest von Asteroiden stammen.
Die Forscher sagen, dass ihre Studie wertvolle Informationen liefert, um die Rolle interplanetarer Staubpartikel bei der Versorgung der jungen Erde mit Wasser und kohlenstoffhaltigen Molekülen besser zu verstehen.
Die Studie wird am 15. April in der Zeitschrift Earth & Planetary Science Letters veröffentlicht. und ist hier erhältlich .
Weiterlesen: Pressemitteilung des CNRS
Titelbildunterschrift:Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Concordia-Mikrometeoriten aus dem antarktischen Schnee bei Dome C.Bildnachweis: Cécile Engrand / Jean Duprat