Steinige Botschafter vom Asteroid Vesta

Besonders interessant f¨¹r die Forschung sind sogenannte Mesosideriten. Diese Meteoriten sind aus Silikatgestein-Bruchst¨¹cken und Metall, in der Regel Eisen und etwas Nickel, zusammengesetzt. Die beiden Komponenten weisen ein ungeordnetes Gef¨¹ge auf. Wissenschaftler gehen deshalb davon aus, dass sie von einem ?differenzierten Asteroiden? stammen m¨¹ssen, also einem solchen Himmelsk?rper, der einst ¨¹ber eine Kruste, einen Mantel und einen fl¨¹ssigen Kern verf¨¹gte. Die Bruchst¨¹cke geh?rten demnach zur Kruste, das Metall stammt aus dem Kern. Dass sich die beiden Komponenten mischen und zu einem kompakten Gestein formieren konnten, deutet auf einen Zusammenprall des Asteroiden mit einem anderen hin.

Die Wissenschaft r?tselt allerdings nach wie vor, wie und wann Mesosideriten entstanden. Auch war es bislang kaum m?glich, solche Meteoriten einem bestimmten Asteroiden zuzuordnen.

Meteoriten ?lter als Erde

Forscherinnen und Forscher aus der Gruppe von Maria Sch?nb?chler, Professorin am Institut f¨¹r Geochemie und Petrologie der ETH Z¨¹rich, bestimmten das Alter von f¨¹nf Mesosideriten anhand von hochpr?zisen Messungen des Blei- und Urangehalts von Zirkonen aus solchen Meteoriten. Zirkone bilden sich in Magmakammern. Sie sind ?usserst robust und eignen sich deshalb f¨¹r die Datierung von Gesteinen, in denen sie eingebettet sind.

Die Datierung und Bestimmung der chemischen Zusammensetzung der Mesosideriten erlaubte es Sch?nb?chlers Mitarbeitenden Makiko Haba und J?rn-Frederik Wotzlaw schliesslich auch, die Steine aus dem All einem Asteroiden zuzuweisen, und zwar wie vermutet dem Grossasteroid Vesta. Ihre Resultate wurden soeben in der Fachzeitschrift ?externe SeiteNature Geosciencecall_made? ver?ffentlicht.

Die ETH-Forschenden datierten zwei Zirkon-Generationen der Mesosideriten auf rund 4,56 und 4,52 Milliarden Jahre. Die ?lteren Zirkone stammen von Silikatgestein, welches sich bildete als die Oberfl?che von Vesta allm?hlich abk¨¹hlte und erstarrte. Die j¨¹ngere Generation hingegen zeugt von einem heftigen Streifschuss durch einen weiteren Asteroiden, der eine grosse Bresche bis in den fl¨¹ssigen Kern schlug. Die Tr¨¹mmerteile aus verschiedenen Zonen flogen ins All, lagerten sich aber mehrheitlich aufgrund der Schwerkraft Vestas auf der entgegengesetzten Stelle des Einschlags wieder ab. Dies f¨¹hrte in Vestas Kruste zu einer lokalen Verdickung und zur Vermischung der verschiedenen Komponenten.

Detektivarbeit durch ?Dawn?

Wie aber identifizierten die ETH-Forschenden Vesta als Ursprung dieser Meteoriten? ?In der Regel ist es sehr schwierig bis unm?glich, Meteoriten bestimmten Ursprungsasteroiden zuzuweisen?, erkl?rt Sch?nb?chler.

Auf Vesta gekommen sind die Forschenden nicht nur aufgrund der Datierungen und der chemischen Zusammensetzung der untersuchten Mesosideriten. Auf diesen Asteroiden weisen auch Beobachtungsdaten der Nasa-Raumsonde ?Dawn?.

Auf ihrer Reise zum Zwergplaneten Ceres umkreiste ?Dawn? mehrere Male Vesta und untersuchte unter anderem dessen Oberfl?che. Dies gab Aufschluss ¨¹ber die dort vorhandenen Gesteine. Auf Fotos von Vestas S¨¹dpol sind zudem eine Verdickung der Kruste und zwei j¨¹ngere Einschlagkrater zu erkennen. Dort schlugen lange nach der Ablagerung des Kollisionsmaterials kleine Asteroiden ein und schleuderten Teile davon ins All, die h?chstwahrscheinlich als Meteoriten auf der Erde landeten und schliesslich in Sch?nb?chlers Labor gr¨¹ndlich untersucht werden konnten.