Glühende »Besucher« am Himmel unseres Sonnensystems faszinieren uns Menschen immer von Neuem. Ist der Meteorit verglüht, atmen wir auf. Schlägt er irgendwo ein, stellen wir erleichtert fest, dass er meist keinen Schaden angerichtet hat. Sofort machen sich Forscherteams zum Einschlagplatz auf, um herauszufinden, welche Geheimnisse er von seiner Reise im All mitgebracht hat. Erstaunliche Einzelheiten konnten inzwischen nachgewiesen werden.
Was ist ein Meteorit und was sind Meteoriden?
Auf ihrem Flug von den Ursprüngen unseres Sonnensystems sind sie Meteoriden. Meist verglühen Meteore als Sternschnuppen weit über dem Boden. Meteoriten sind diejenigen Gesteinsbrocken, die in der Glut der Erdatmosphäre nicht vollständig verdampfen.
»Metewros« (emporgehoben, hoch in der Luft) wurden sie zu antiken Zeiten genannt, später auch »Meteorsteine« oder »Luftsteine«. Fast alle Meteoriten stammen vom Asteroidengürtel, der zwischen den inneren und den äußeren Planetengruppen unseres Sonnensystems umläuft.
Manche Meteoriten treffen mit solcher Wucht auf dem Mars oder dem Mond auf, dass von dort Gesteinsbrocken abgeschlagen werden. Diese Felsen saugt die Gravitation der Erde regelrecht an.
Zum Objekt der astronomischen Forschung werden jene Exemplare, die trotz des Schmelzvorgangs einen kühlen Kern bewahren konnten. Darinnen sind kostbare Informationen über allen Ursprung unseres Sonnensystems enthalten. Auch aus den Veränderungen an der Oberfläche der Meteoriten lassen sich Schlüsse über ihre Herkunft und das Verhalten in der Atmosphäre ziehen.
Wo kommen Meteoriten her?
Zwischen Mars und Jupiter klafft eine planetarische Lücke, in der ein Asteroidengürtel kreist. Von dort stammen die meisten Meteoriten als Überreste von Kollisionen. Andere Exemplare wurden als Gesteinsbrocken unseres Erdmondes (Mondmeteorite) bzw. Marsmeteorite identifiziert. Vermutlich wurden sie durch den Einschlag anderer Kleinkörper von deren Oberfläche abgeschlagen und so zu unberechenbaren Geschossen auf der Erde.
Über die Herkunft einiger spektakulärer Meteoritenfunde wird in Fachkreisen heftig diskutiert. Die Theorie, sie könnten von Kometen oder aus dem interstellaren Raum stammen, konnte bisher nicht erhärtet werden. Dennoch untersuchen die Forscher viele Meteoriten auch nach Hinweisen in dieser Richtung.
Die Raumfahrt brachte es ans Tageslicht: Viele Meteoriten stammen vom Mars
Das Sonnensystem ist andauernd Schauplatz von Kollisionen zwischen Himmelskörpern. Die Reste getroffener oder vollständig zerborstener Mutterkörper sind größtenteils Asteroiden aus dem Asteroidengürtel, die aus benachbarten Himmelskörpern Gestein abschlagen. Mehr als 50.000 solcher Meteoriten sind mutmaßlich vom Mars zur Erde gelangt. Einige Fälle von Marsmeteoriten wurden beim Durchdringen der Erdatmosphäre beobachtet und die Fundstücke untersucht.
Nach mehreren Sondenmissionen auf den Gesteinsplaneten des Sonnensystems war den Wissenschaftlern viel über die Zusammensetzung des Mars und die Beschaffenheit seiner einstigen Atmosphäre bekannt. Vor dem Hintergrund solchen Wissens gelang es in den 1980er Jahren, als Mutterkörper für die Gruppe der Marsmeteoriten unseren roten Nachbarn zu identifizieren. Besonders auffällig waren diese Ähnlichkeiten anhand eingeschlossener Gase im Meteoriten EET79001. Die letzten Zweifel verschwanden spätestens 2000, da keine bekannten Asteroiden mit vergleichbarer Zusammensetzung identifiziert wurden.
Einteilung der Marsmeteoriten
Zur besseren Unterscheidung sind die Marsmeteoriten in Gruppen eingeteilt. Der Mutterkörper ist immer der Mars, die Zugehörigkeit zu einer Familie (Shergottiten, Tissinten, Nakhliten, Chassigniten und einige nicht zugeordnete Stücke) richtet sich nach der Zusammensetzung des Meteoriten. Wie auf allen terrestrischen Planeten des Sonnensystems, so unterscheidet sich auch die Gesteinsstruktur auf dem Mars je nach Abschlagsstelle des einstigen Asteroiden.
Mutmaßlicher Lebensträger Mars – Fundstücke mit Biospuren
Die Exobiologen gerieten 2005 in helle Aufregung, als sie den Marsmeteoriten ALH 84001 untersuchten. Der erste der Gruppe der »OPX Marsmeteoriten« besteht aus marsianischem Eruptivgestein. Das Elektronenmikroskop offenbarte bei der Untersuchung des Meteoriten versteinerte Überreste von Lebewesen, die unseren irdischen Bakterien ähneln. Zunächst wurde dies nicht als Beweis für einstiges Leben auf dem Mutterkörper Mars anerkannt, sondern eine Kontamination der Proben nach dem Aufprall auf der Erde oder während der Kollision mit einem Asteroiden irgendwo im Sonnensystem unterstellt.
Seit 2009 steht fest: Es war kein Asteroid, und die Fossilien stammen auch nicht von irgendwo anders im Sonnensystem. Die Art, wie sie im Meteoriten eingeschlossen waren, beweist: Der Mars trug vor langer Zeit mindestens bakterielle Lebensformen. Ob die Nähe zur Sonne und die dadurch entweichende Atmosphäre eine weitere Evolution verhinderte oder ein Ereignis wie das Abschlagen von Marsmeteoriten und damit eine Klimakatastrophe auf dem Mutterkörper von den Lebensspuren nur Relikte übrig ließ, bleibt Untersuchungsgegenstand gegenwärtiger und künftiger Marsforschung.
Kann ich einen Meteorit kaufen?
Ja, tatsächlich ist es möglich, sogar auf Amazon Meteoriten inklusive Echtheitszertifikat zu erwerben.
Es handelt sich meist um ca. 1 bis 3 Zentimeter große, echte und zertifizierte Sternschnuppen (Eisenmeteorit), die laut Beschreibung im 20. Jahrhundert auf die Erde kamen.
Einteilung von Meteoriten nach ihrem inneren Aufbau
Undifferenzierte Meteoriten tragen die allerälteste Materie mit sich. Radioaktive Isotopbestimmungen datieren ihre Entstehung auf etwa 4,5 Milliarden Jahre, als auf die »Jugendzeit« des Sonnensystems.
Steinmeteoriten werden auch »Chondrite« genannt. In ihrem Innern finden sich Silikatkügelchen (Chondren), eingebettet in eine feinkörnige Grundmasse der Mineralien Olivin, Pyroxen und Plagioklas. Alle außer die »kohligen Chondriten« enthalten außerdem metallisches Nickeleisen und Eisensulfid (Troilit).
Differenzierte Meteoriten stammen entweder von Asteroiden, vom Mars oder unserem Erdmond. Die »Achondriten« unter ihnen wurden einst aus dem Mantel von Asteroiden gelöst, »Eisen-Meteoriten« entstanden im Asteroidenkern. »Stein-Eisen-Meteorite« sind Bruchstücke aus dem Übergangsbereich dieser Gesteine.
Weitere Klassifizierungsklassen von Meteoriten
Weitere Klassifizierungen werden nach der Beobachtung eines Meteoriten »Fall« oder seinem Auffinden auf dem Erdboden »Fund« vorgenommen.
Die Verwitterungsklassen A bis C benutzt die NASA, um anhand des Oxidierungsgrades herauszufinden, wann etwa ein Meteorit »gelandet« ist.
In W-Klassen (nach dem Grad der Umwandlung der metallischen und Troilitanteile in Oxide – W0 bis W4 – bzw. von Silikaten in Tonmineralen – W5 und W6 -) können nur Chondrite eingeteilt werden. Schockereignisse während des Fluges, zum Beispiel ein Losschlagen von einem größeren Mutterkörper, lassen sich an S-Klasse-Meteoriten nachweisen.
Schließlich bleiben noch die zahlreichen »Pseudometeoriten«. Sie zeigen typische Merkmale eines echten Meteoriten, entpuppen sich jedoch bei fachlich korrekten Untersuchungen als irdisches Gestein.
Meteoritenfunde
Von dem Bombardement an Himmelskörpern schaffen es nur die wenigsten durch unsere Erdatmosphäre auf den Boden. Schlagen Meteoriten erst einmal auf, dann ist es selten, dass ein Mensch sie findet, bevor sie durch Verwitterung des instabilen metallischen Eisens oxidiert sind. Anders ist das in trockenen Gebieten. Nordafrika und die Antarktis – zwei sehr gegensätzliche Klimazonen, sind bislang die besten Fundorte.
Fundbedingungen für Meteoriten in heißen Klimazonen
Heißes, trockenes Klima ist optimal für die Haltbarkeit eines gefallenen Meteoriten. In den Wüsten Nordafrikas wurden Stücke von mehreren zehntausend Jahren Alter entdeckt. Den berühmtesten Eisenmeteoriten fand ein Bauer beim Pflügen seines Feldes in Namibia. Noch heute kann man den weltweit größten Fund dort besichtigen. Seit 1955 ist »Hoba« ein Nationaldenkmal. Rings um den Koloss wurde 1987 ein Amphitheater gestaltet, wo Besucher aus aller Welt den »Gast« bestaunen können.
Steinmeteoriten in Libyen
Steinmeteoriten von extrem großer Zahl wurden 1986 in Libyen in der Gegend des Diskrits Nalut entdeckt. Daraufhin organisierten Wissenschaftler eine systematische Suche nach Meteoriten speziell in der Sahara. Seit 1990 kennt man aus Libyen, Algerien, Marokko, der Republik Niger und den Wüsten des Oman über 3.000 Funde. Wie viele Klein- und Kleinstmeteoriten von Einheimischen auf marokkanischen Märkten verkauft wurden, ist unbekannt.
Quarzsand zerstört durch Windschliff Meteoriten sehr schnell. Funde in Wüsten liegen meist auf Plateaus, wo der besonders harte Sand nicht hin gelangt bzw. im Windschatten von Höhenzügen. Trotz optimaler Bedingungen bestehen nur ca. 0,2 % aller afrikanischen Wüstenfunde aus Eisenmeteoriten. Möglicherweise wurden zu vor- und frühgeschichtlichen Zeiten die Steine durch die Bewohner der Gegenden abgesammelt und verarbeitet.
Älteste Meteoritenfunde in unserer natürlichen »Gefriertruhe«
Noch älter als die oben beschriebenen Vorkommen von Meteoriten sind Antarktisfunde mit einem Alter von über einer Millionen Jahren. Extreme Kälte stoppt den Verwitterungsprozess ebenso gut wie trockene Hitze. Besonders im ewigen Eis sticht die schwarze Schmelzkruste eines »Besuchers« gut ins Auge. In »Blaueisfeldern« finden sich regelrechte Ansammlungen von Einschlägen, die aus sehr unterschiedlichen erdgeschichtlichen Zeiten stammen. Zu den so genannten »Meteoritenfallen« brechen viele Expeditionen wegen der sicheren Entdeckung neuer »Himmelssteine« auf.
Entwicklung der Meteoritenforschung
Meteoriten fielen bereits lange vor dem Zeitalter der Menschheit zur Erde. Wissenschaftlich konnten bisher weder die erste Sichtung noch der allererste Fund durch Menschen nachgewiesen werden. Doch prähistorische Zeugnisse und Überlieferungen zeigen, dass von Anbeginn menschlichen Denkens die »Gäste« als etwas Besonderes, sowohl negativ als auch positiv, gesehen und verehrt wurden.
Meteoriten als religiöse Kultobjekte
1928 fanden Wissenschaftler in Arizona einen Steinbehälter in einem prähistorischen Pueblo. Das Gefäß beherbergte einen Steinmeteoriten, von dem man vermutet, er könnte zu Kultzeremonien verwendet worden sein. Der Meteorit erhielt den Namen »Winona« und gilt als einer der ältesten nachgewiesenen Meteoritenfunde. Ebenso wissenschaftlich unbewiesen ist die Natur des Schwarzen Steins »Hadschar-al-Aswad«, der in Mekka in der »Kaaba« eingemauert ist. Aus religiösen Gründen gelang bisher noch keine genaue Untersuchung der Bruchstücke.
Plutarch, ein griechischer Schriftsteller der Antike, berichtet über den Fall eines schwarzen Steins um ca. 470 v. Chr. in der heute türkischen Stadt Phrygien. Zunächst verehrten die Gläubigen den »Besucher« im Namen der Großen Göttermutter »Kybele«. Etwa 130 Jahre später übernahmen die Römer diesen Kult und prozessierten mit dem Meteoriten zur Hauptstadt des Römischen Reiches. Dort wurde er weitere Jahrhunderte als Symbol der gleichen Göttermutter, nun unter dem Namen »Mater Deum Magna Idae« (Große Göttermutter vom Berg Ida), verehrt.
Beginn jüngerer Meteoritenforschung
Ma Duanlin veröffentlichte wenige Jahre vor seinem Tod die chinesische Enzyklopädie »Wenxian tongkao« in 348 Bänden. In diesem Mammutwerk fanden sich 1317 n. Chr. auch Berichte über Meteoritenfälle der zurückliegenden 2.000 Jahre. In den Jahren unseres letzten Jahrhunderts untersuchten die Meteoritenforscher D. Yeomans, K. Yau und P. Weissman noch ältere Aufzeichnungen aus China. Dabei zählten sie 337 Augenzeugenberichte über den Einschlag von Meteoriten im Zeitraum zwischen 700 v. Chr. und 1920.
Auf der japanischen Insel Kyūshū wurde am 19. Mai 861 von einem Meteoritenfall auf dem Tempelgelände in Nōgata berichtet, dessen Einschlag Blitz und Donner begleiteten. Von diesem Ereignis blieb ein 472 g schwerer Meteorit übrig, der in einer Schatulle verwahrt wird. Darauf ist das Falldatum eingraviert. Bis 1922 erinnerte sich die Welt nicht mehr daran. Erst 1979 wurde das Falldatum 861 per Radiokarbondatierung wissenschaftlich bestätigt.
Erforschung von Meteoriten im 20. Jahrhundert
Die Erforschung von Meteoriten ist jung. Wie in anderen Naturereignisse sahen die Menschen früherer Jahrhunderte Boten des Unheils in ihnen, Zeichen oder ein Werkzeug göttlicher Bestrafung.
Gegen Ende des 18. Jahrhunderts (1777) veröffentlichten die Chemiker Fourgeroux, Chadet und Lavoisier im damals sehr populären »Journal de Physique« einen ersten bemerkenswerten Artikel. Sie hatten einen Fund von 1768 mit chemischen Mitteln untersucht. Ihr Fazit des Meteoriten: Er müsse wohl doch von der Erde stammen.
Die Utopisten unter den Wissenschaftlern schwiegen nicht länger. Diskussionen und Widerlegungen fanden statt, Hypothesen entstanden und Versuche einer irdischen Erklärung. Ab etwa den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts ist bewiesen: Meteoriten sind wie Kometen und Asteroiden Reisende aus dem All und keine vom Blitz getroffenen irdischen Gegenstände oder verkohlten Vögel.
Der Ursprung der Meteoriten und ihre Existenz sind inzwischen bekannt und wissenschaftlich anerkannt. Ihre Botschaft jedoch können wir noch lange nicht vollständig entschlüsseln. Dies ist die Aufgabe gegenwärtiger und künftiger astronomischer Forschungen.
Aktuelle Meteoritenforschung – sensationelle Laborbefunde
Was Meteoriten in sich tragen, sagt oft weit mehr aus als ihr langes Leuchten auf dem Weg zur Erdoberfläche. Die Neugier auf ihre Herkunft und die Frage nach unserer eigenen Geschichte beflügeln Meteoritenjäger überall auf der Welt auf ihrer Suche nach den geheimnisvollen Spuren aus dem All. Wenn auch beim Eintritt in unsere Atmosphäre die Hülle verglüht und erstarrt. Immer wieder bewahren die Reste der Gesteinsbrocken über lange Zeiträume spannende Informationen für die aktuelle Meteoritenforschung auf.
Spärliche Proben, doch sensationelle Laborbefunde
Die Missionen »Apollo« und »Luna« brachten Gesteinsproben von unserem Trabanten, dem Mond, zur Erde. »Genesis« fing Sonnenwindpartikel auf ihrer Missionsreise ein. »Wild 2« rettete für unsere Wissenschaftler vom gleichnamigen Kometen Materieproben, und die Mission »Stardust« brachte interstellaren Staub in die irdischen Labors.
Dies ist bisher das einzige verwertbare Material für Vergleiche mit Meteoritenfunden auf der Erdoberfläche. Um bisherige Theorien zu bestätigen oder zu widerlegen, fehlt der aktuellen Meteoritenforschung noch immer genügend Material von Meteoriten. Teils sind die Einschlagobjekte zu stark verwittert, vom Aufprall zerstört oder durch die Hitzeeinwirkung in der Atmosphäre zu weit verglüht.
Die ewige Frage nach dem Ursprung und dem Ende
So lange bemannte Raumflüge über weite Strecken nur im Reich der Science-Fiction möglich sind, »schenken« die kollidierenden Himmelskörper der aktuellen Meteoritenforschung einiges von den ersehnten Informationen.
Das Alter der Erde konnte dank der Untersuchung primitiver Chronditen auf etwa 4,667 bis 4,671 Milliarden Jahre festgelegt werden. Alle Planeten unseres Sonnensystems entstanden vermutlich in jenem Zeitraum. Eine weitere Präzisierung machte die Untersuchung des Meteoriten »Canyon-Diablo« im Jahr 1953 möglich. Durch seine Analyse konnte das derzeit allgemein gültige Erdalter mit 4,55 Milliarden Jahren ermittelt werden.
Unsere Urangst vor dem Ende des Zentralgestirns können wir in geschützter Entfernung durch Isotopenmessungen an präsolaren Mineralen besänftigen. Viele Modelle der aktuellen Meteoritenforschung prüfen das Verhalten der Nukleosynthese in der Umgebung Roter Riesen oder gar Supernovae. Je mehr präsolare Meteoritenstücke untersucht werden können, desto präziser stellen entsprechende Modelle die Entwicklung im Weltall dar.