Die Konzeption des Künstlers zeigt Romulus und Remus, die den Asteroiden 87 Sylvia umkreisen. Bildnachweis: ESO Zum Vergrößern anklicken
Laut Forschern des Southwest Research Institute (SwRI) und des Observatoire de la Cote d’Azur in Nizza, Frankreich, sind Eisenmeteoriten wahrscheinlich die überlebenden Fragmente der lange verschollenen asteroidähnlichen Körper, die die Erde und andere nahe gelegene Gesteinsplaneten gebildet haben. Ihre Ergebnisse werden in der Ausgabe von Nature vom 16. Februar beschrieben.
Eisenmeteorite, die aus Eisen- und Nickellegierungen bestehen, gehören zu den frühesten im Sonnensystem gebildeten Materialien, wobei die meisten aus den Kernen kleiner Asteroiden stammen. Laut Dr. William Bottke, einem SwRI-Forscher und Leiter des gemeinsamen amerikanisch-französischen Teams, sind die Mutterkörper von Eisen-Meteoriten wahrscheinlich aus derselben Scheibe planetarischer Trümmer entstanden, aus der die Erde und andere Planeten des inneren Sonnensystems hervorgegangen sind.
„Kleine Körper, die sich im inneren Sonnensystem schnell bilden, schmelzen und unterscheiden sich vom Zerfall kurzlebiger radioaktiver Elemente“, erklärt Bottke. 'Eisenmeteoriten stammen aus dem geschmolzenen Material, das in das Zentrum dieser Objekte sinkt, abkühlt und erstarrt.'
Damit diese Meteoriten auf der Erde ankommen, müssen sie aus ihren Mutterkörpern extrahiert und für Milliarden von Jahren aufbewahrt worden sein. Die Computersimulationen des Teams ergaben, dass alle Asteroiden, die es schafften, nicht von den Planeten verschlungen zu werden, durch Einschläge schnell zerstört wurden. Bei jedem Aufbrechen entstehen jedoch Millionen von Fragmenten, viele davon in Form von Eisenmeteoriten. Diese Überreste wurden durch Gravitationswechselwirkungen mit protoplanetaren Körpern über das Sonnensystem verstreut, wobei einige die relative Sicherheit des Asteroidengürtels erreichten. Über Milliarden von Jahren entkamen einige der Überlebenden ihrer Gefangenschaft im Asteroidengürtel und wurden auf die Erde gebracht.
„Das bedeutet, dass uns bestimmte Eisenmeteorite möglicherweise Aufschluss darüber geben, wie das Vorläufermaterial der Urerde aussah, und uns gleichzeitig helfen, einige grundlegende Fragen zur Entstehung der Erde zu klären“, sagt Bottke. „Es besteht auch die Möglichkeit, dass sich noch größere Versionen dieses Materials zwischen den Asteroiden verstecken. Die Jagd nach ihnen ist im Gange.“
Eine neue Art, Eisenmeteorite zu betrachten
Ein potenzielles Problem bei der Verwendung von Meteoriten zum Verständnis der Entstehung der Erde und anderer terrestrischer Planeten Merkur, Venus und Mars besteht darin, dass die meisten aus dem fernen Asteroidengürtel stammen. Diese Population interplanetarer Körper, die von winzigen Kieselsteinen bis hin zu Objekten von Texas-Größe reicht, befindet sich zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter, etwa 140 Millionen Meilen von der Erde entfernt.
Es wird angenommen, dass sich die meisten Mitglieder des Asteroidengürtels dort gebildet haben, so dass die überwiegende Mehrheit der Meteoritenproben uns über Entstehungsereignisse in dieser Region sagt, nicht über solche, die in der Nähe der Erde stattfanden. Meteoritenzusammensetzungen sind jedoch so unterschiedlich, dass es schwer zu vereinbaren ist, dass alle aus dieser einen, ziemlich engen Region des Weltraums stammen.
„Obwohl Zehntausende von steinigen Meteoriten gesammelt wurden, können die meisten vielleicht auf einige Dutzend Eltern-Asteroiden zurückgeführt werden“, sagt Dr. Alessandro Morbidelli vom Observatorie de la Cote d’Azur. „Seltsam ist, dass die Eisenmeteorite trotz ihrer geringeren Anzahl fast zwei Drittel aller bisher beprobten einzigartigen Stammasteroiden darstellen.“
Um diese Diskrepanz zu erklären, verfolgte das Team den Ursprung und die Entwicklung von Eisen-Meteoriten-Mutterkörpern mit mehreren Computermodellen. Sie fanden heraus, dass sich heute wahrscheinlich viele Eisenmeteorite im Asteroidengürtel befinden, ihre Vorläufer sich dort jedoch wahrscheinlich nicht gebildet haben. Stattdessen deuten die Simulationen darauf hin, dass sich die Vorläufer der meisten Eisenmeteorite in der terrestrischen Planetenregion gebildet haben.
Um diese Hypothese zu untersuchen, untersuchten die Forscher zunächst die Einschränkungen, die die Meteoriten selbst liefern. Eisenmeteorite sind insofern ungewöhnlich, als die meisten aus den zerstörten Kernen kleiner geschmolzener (differenzierter) Asteroiden stammen, die sich sehr früh in der Geschichte des Sonnensystems bildeten. Dies sind genau die Arten von Körpern, von denen Computermodelle vorhersagen, dass sie sich in der Nähe der Erde gebildet haben sollten.
„Es ist schwierig, kleine differenzierte Körper im Asteroidengürtel zu produzieren, ohne auch viele große Asteroiden zu schmelzen“, erklärt Dr. Robert Grimm, stellvertretender Direktor des SwRI Space Studies Department. „Diese Ereignisse würden eine Reihe verräterischer Anzeichen hervorbringen, die von Beobachtern leicht entdeckt werden könnten.“
Mithilfe von Computersimulationen verfolgte das Team dann, wie sich eine Scheibe aus asteroidenähnlichen Körpern entwickeln könnte, die mit einer Vielzahl protoplanetarer Objekte in der terrestrischen Planetenregion interagiert. Simulationen zeigten, dass einige dieser asteroidenähnlichen Körper weit genug verstreut sein könnten, um sich im Asteroidengürtel niederzulassen.
„Während die Menge an Material, das den Asteroidengürtel erreichte, begrenzt war, wurde ein Großteil davon in Regionen platziert, in denen wahrscheinlich Meteoriten produziert werden“, sagt SwRI-Forschungswissenschaftler Dr. David Nesvorn??bf?. Auf dem Weg zum Asteroidengürtel wurden die Mutterkörper der Eisenmeteorite wiederholt von anderen Körpern eingeschlagen, wodurch Kernfragmente zahlreicher Körper entkommen konnten.
„Dies könnte die vielen Unterschiede erklären, die man bei Eisenmeteoriten beobachtet“, sagt Dr. David O’Brien vom Observatoire de la Cote d’Azur.
Originalquelle: NASA Astrobiologie