3. Herkunft der Meteorite

Meteoriten sind Mitglieder unseres Sonnensystems. Man hat bisher keinen Meteoriten gefunden, bei welchem der Nachweis einer intergalaktischen Herkunft geführt werden konnte.

3.1 Meteorite aus dem Asteroidengürtel

Der überwiegende Teil der Meteoriten stammt aus dem Asteroidengürtel. Dieser besteht aus einem Strom von grösseren und kleineren Gesteinsbrocken, aus Staub und Teilchen in Körnergrösse. Sie bewegen sich gemeinsam in einem Mahlstrom auf einer elliptischen Bahn um die Sonne. Dieser Bereich liegt zwischen den Planeten Mars und Jupiter und hat einen Abstand von 2 bis 4 Astronomischen Einheiten zur Erde.

Es hielt sich lange Zeit die Theorie, dass dieses Geröll die Überreste eines zerrissenen Planeten sein müssten. Inzwischen weiss man, dass das Material des Asteroidengürtels niemals eine Planetenbildung durchgemacht hat. Vermutlich liess die starke Einflusskraft des Riesenplaneten Jupiter die Bildung eines Planeten in seiner nächsten Nachbarschaft nicht zu.

Die Gesteinsbrocken des Asteroidengürtels bestehen demnach aus dem ursprünglichen Material, aus dem sich vor 4,5 Milliarden Jahren Sonne und Planeten gebildet haben. Sie waren nie irgendwelchen planetarischen Verformungsprozessen, wie z.B. Vulkanismus, Aufschmelzung, Druck oder Verwitterung ausgesetzt. Es handelt sich eindeutig um unverfälschte Urmaterie aus den Anfangszeiten unseres Sonnensystems.

Die vielen tausend Festkörper, von kleineren bis mehrere Kilometer grossen Brocken, bewegen sich auf ihrem Weg um die Sonne. Dabei kann es vorkommen, dass sich zwei Körper zu nahe kommen, sie stossen zusammen und brechen auseinander. Die abgesprengten Bruchstücke umlaufen fortan eigene Bahnen; sie driften ebenso wie die Planeten in elliptischen Bahnen um die Sonne.

Die Umlaufbahnen solcher Gesteinsbrocken sind selten stabil. Bei ihrem Weg um die Sonne geraten die Bruchstücke immer wieder in die Anziehungskraft grösserer Körper und ihre Umlaufbahnen erfahren Änderungen. Kreuzen sich - und das kann nach Jahrtausenden geschehen - Erdbahn und Gesteinsbahn, taucht der Meteoroid in unsere Atmosphäre ein und fällt auf die Erdoberfläche.

Wie fand man nun heraus, dass die überwiegende Zahl der Meteoriten aus dem Asteroidengürtel kommen? Um den Herkunftsort eines Meteoriten zu identifizieren, muss sein Aphel, der entfernteste Punkt seiner Umlaufbahn, zu berechnen sein. Dies gelingt nur, wenn die genaue Flugbahn des Meteoroiden beobachtet und festgehalten wird. Selbstverständlich muss der dazugehörende Meteorit auch gefunden werden, sonst kann kein Bezug zwischen Herkunftsort und Gesteinsprobe gezogen werden.

Der tschechische Astronom Ceplecha entwickelte in den 50er Jahren das Verfahren, mittels mehrerer Kamerastationen den nächtlichen Himmel fotografisch zu überwachen. Durch das Zusammenspiel mehrere Aufnahmen und mit Hilfe der trigonometrischen Parallaxe konnte anschliessend die korrekte Flugbahn des Meteors sowie die Aufprallstelle des Meteoriten berechnet werden.

Dieses Verfahren wurde 1959 erstmals angewandt, als fünf Bruchstücke des Meteoriten Pribram fotografisch aufgezeichnet wurden. Ceplecha berechnete die exakte Flugbahn und wies damit nach, dass der Ursprungsort des Meteoriten im Asteroidengürtel zu finden war. Die fünf Bruchstücke des Meteoriten hatte man bereits vorher gefunden.

In Amerika führte das gleiche Verfahren 1970 zur Rekonstruktion der Bahn des Meteoriten Lost City. Die Wissenschaftler fanden auf Grund der Bahnberechnungen das Hauptbruchstück des Meteoriten nur 800 m von der berechneten Aufschlagstelle entfernt. Der Ursprung des Meteoriten lag ebenfalls eindeutig im Asteroidengürtel.

Der dritte Meteoritenniedergang, welcher auf Grund von Bahnberechnungen seine Herkunft aus dem Asteroidengürtel bewies, geschah in Innisfree, Kanada 1977. Auch hier fand man durch Fotografie der Leuchtspuren neun Überreste des Meteoriten und konnte seine Herkunft aus dem Asteroidengürtel beweisen.

07. April 1959 Pribram Tschechien

03. Januar 1970 Lost City USA

05. Februar 1977 Innisfree Canada

Die Berechnung des Aphels dieser drei Meteoritenfälle bewies, dass sie aus dem Asteroidengürtel stammen. Und die Analyse des Gesteins gab den Forschern Auskunft über die Zusammensetzung des Asteroidenmaterials.

Man schätzt die Zahl der Asteroiden auf viele Tausend. Bekannt und mit Namen bezeichnet sind etwa 3.000 Asteroide. Ihre Bahndaten sind aufgezeichnet und werden von der Erde aus verfolgt. Die Grösse der Asteroiden oder Planetoiden schwankt von wenigen Metern bis zu Tausenden von Kilometer.

Durch spezielle Fotometrie kennt man von den wichtigsten Planetoiden die Zusammensetzung und ihr Aussehen. Da man viele auf der Erde gefundene Meteorite im Verdacht hat, dass sie von einem grösseren Körper stammen könnten, welcher vielleicht immer noch um die Sonne kreist, hat man Vergleiche angestellt. Allerdings ist ein Nachweis äusserst schwierig und deshalb nicht eindeutig nachvollziehbar.

Besonders die Eisenmeteorite hat man in dem Verdacht, dass sie aus dem Asteroidengürtel stammen. Nur Objekte mit einigen hundert Kilometer Durchmesser können bei ihrer Entstehung genügend Hitze entwickeln, dass sich das vorhandene Eisen im Kern ansammelt. Bricht nun ein solcher Körper (z.B. durch Kollision) auseinander, werden die Eisenbruchstücke aus dem Kern freigesetzt.

3.2 Meteorite aus Kometen

Ein weiterer Ursprungsort von Meteoriten sind die ausgebrannten Kerne von Kometen. Besonders solche Meteorite, welche einen hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen aufweisen, rühren vermutlich von einem zerfallenen Kometen her.

Weit hinter dem letzten Planeten des Sonnensystems gelegen umkreisen in einem Geröllstrom Milliarden von Kometenkerne die Sonne. Diese Schotterstrasse, gefüllt mit grösseren und kleinsten Überresten aus der Urzeit des Sonnensystems, ist nach dem holländischen Astronomen Oort, welcher die inzwischen anerkannte Theorie ins Leben setzte, die Oortsche Wolke.

Das Urgeröll, welches seit der Entwicklung des Sonnensystems im unveränderten Zustand in diesem Materiestrom schwimmt, kann durch gravitatorische Einflüsse gestört und aus der Bahn geworfen werden. Dann wandert ein neuer Komet in Richtung Sonne.

Nähert sich dieser "schmutzige Schneeball", bestehend aus Eis, Gasen, Staub und grösseren Geröllbruchstücken der wärmenden Sonne, bricht der Kern auseinander. Staub und Gase bilden die Schweife des Kometen. Der Gasschweif besteht aus flüchtigen Stoffen (z.B. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff, Methan, Ammoniak, Methanol, Formaldehyd usf), der Staubschweif wird durch die festen Teilchen gebildet.

Die freigesetzten, festen Bestandteile markieren den Weg des Kometen durch das Sonnensystem, so wie ein schlecht beladener LKW durch ständigen Verlust seiner Ladung seinen Weg auf der Strasse markiert. Sie wandern nun ihrerseits auf der vorgegebenen elliptischen Bahn um die Sonne.

Kreuzt nun die Erde auf ihrer elliptischen Bahn den "verschmutzten" Weg des Kometen, dringen Staub und feinkörnige, winzige Partikel in unsere Atmosphäre. Der grösste Teil davon verglüht als Sternschnuppe. Andere Teilchen sind so winzig, dass sie regelrecht auf die Erdoberfläche hinabschweben.

3.3 Meteoriten vom Mond

Von den circa 20.000 Meteoriten, welche sich derzeit in Forschungslabors und Museen befinden, gibt es weltweit 12 Meteorite, denen eine Herkunft vom Mond nachgesagt wird. Einige dieser Meteoriten ähneln in Material und Aufbau den Proben, welche von den amerikanischen Mondmissionen mitgebracht wurden.

Vermutlich wurden die Meteoriten ihrerseits durch Meteoriteneinschläge auf dem Mond losgebrochen und in den Weltraum geschleudert. Dabei muss der Körper allerdings die Entweichgeschwindigkeit des Mondes von 2,4 km/sec. überwinden.

3.4 Meteoriten vom Mars

Es gibt ausserdem eine geringe Anzahl von Meteoriten, deren Herkunft man unserem Nachbarplaneten Mars zuschreibt. Diese sogenannten SNC-Meteoriten sind:

S für den Meteoriten Shergotty (Indien)

N für den Meteoriten Nakhla (Ägypten)

C für den Meteoriten Cassigny (Frankreich)

Einige Bücher sprechen von fünf, andere von zwölf gesicherten Mars-Meteoriten. Man glaubt, dass diese Meteoriten von einem "jungen" Planeten stammen müssen, weil sie ein bedeutend jüngeres Entstehungsalter haben. Ihr Herkunftsland muss noch vor kurzer Zeit (ca 1 Milliarde Jahre) in einer aktiven Phase gewesen sein. Dies spricht gegen eine Herkunft aus dem Asteroidengürtel. Mond und Asteroidengürtel sind viel älter und haben ihre aktive, magmatische Phase bereits vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren hinter sich gelassen. Meteoriten aus ihrem Bereich enthalten also weitaus älteres Material.

In den sog. SNC Meteoriten befinden sich ausserdem kleine Gasblasen, bestehend aus Edelgasen und Stickstoff. Ihre Isotopenzusammensetzung ähnelt den Proben der Marsatmosphäre, welche die Viking Mars-Sonden gemessen haben.

Entweichgeschwindigkeiten: Erde: 11,2 km/sec.

Mond: 2,4 km/sec.

Mars: 5,0 km/sec.

3.5 Meteoriten von ausserhalb des Sonnensystems

Zu guter Letzt sei noch erwähnt, dass es in dem kohligen Chondriten von Allende (Mexiko) winzigste 0,0000005 Zentimeter grosse Diamanten gibt. Sie enthalten Krypton, Xenon und Stickstoff mit Isotopenverhältnissen, welche vermutlich im Sonnensystem nicht vorkommen.

Gleiches gilt für den Meteoriten Murchison (Australien). Die Isotopenverhältnisse von Wasserstoff, Stickstoff und Kohlenstoff sind aussergewöhnlich und gelten ebenfalls nicht "von unserer Welt." Meteoriten aus anderen Sternsystemen oder aus der Zeit, bevor unser Sonnensystem entstand?

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