Gesteinsproben aus dem Asteroidengürtel erzählen von harschen Bedingungen

26. Oktober 2013, 18:00
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Mineralogen der Universität Jena untersuchten Staubpartikel des Asteroiden "25143 Itokawa"

Die Bedingungen auf größeren Himmelskörpern im Asteroidengürtel - etwa dem rund 950 Kilometer großen Ceres - könnten harscher nicht sein: Ein harter Teilchenregen der Sonne sowie kosmische Strahlung sorgen für stürmisches "Weltraumwetter", Gesteinsbrocken bis zur Größe von Hochhäusern prasseln hernieder. Dennoch darf man sich den Ring zwischen Mars und Jupiter nicht als dicht bevölkerte Zone vorstellen: Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass in einem riesigen Raumvolumen zwischen 0,7 und 1,7 Millionen Objekte kreisen, die größer sind als ein Kilometer. Etwa von 200 davon weiß man, dass sie über 100 Kilometer groß sind. Die Gesamtmasse aller Objekte im Asteroidengürtel erreicht allenfalls vier Prozent jener des Erdmondes.

Interessant ist der Asteroidengürtel für Astronomen vor allem deshalb, weil in ihm Zustände konserviert wurden, wie sie zur Anfangszeit unseres Sonnensystems geherrscht haben. Seit sich vor etwa 4,5 Milliarden Jahren die Asteroiden im Sonnennebel durch Zusammenballung von Staubpartikeln gebildet haben, sind sie nahezu unverändert geblieben. Anhand von Staubteilchen eines kleinen Brockens aus dem Asteroidengürtel haben nun Wissenschafter neue Details zu dieser Region ans Licht gebracht und damit auch Erkenntnisse über Urprozesse in unserem Sonnensystem. Das Untersuchungsmaterial stammt von der japanischen Raumsonde "Hayabusa", die 2005 auf dem Asteroiden (25143) Itokawa gelandet ist und Proben zur Erde zurück gebracht hat.

Verräterische Strukturveränderungen

Dem Forscherteam um Falko Langenhorst von der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es gelungen, die Spuren von Partikel-Einschlägen auf der Oberfläche des Asteroiden nachzuweisen. Ziel der Untersuchungen war es in erster Linie, die chemische Zusammensetzung und Kristallbaufehler der Asteroidenminerale zu analysieren. Die Ergebnisse bestätigten die urtümliche Zusammensetzung von Itokawa. Die Staubpartikel bestehen zum überwiegenden Teil aus Silikatmineralen wie Olivin und Pyroxen. Weitere Bestandteile sind Eisen-Nickel-Verbindungen und Eisensulfide. Auch konnten die Spuren der Strahlenbedingungen und Kollisionen anhand der Strukturveränderungen der Minerale eindeutig nachgewiesen werden.

Für ihre Untersuchungen nutzte das Jenaer Team eine äußert filigrane Arbeitstechnik: Aus den nur 40 mal 50 Mikrometer (Tausendstel Millimeter) kleinen Partikeln haben Langenhorst und seine Mitarbeiter mit Hilfe einer Ionenfeinstrahlanlage (FIB) an einem Rasterelektronenmikroskop zunächst hauchdünne Scheiben herausgefräst: jede wenige Nanometer dick. Diese konnten anschließend mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) untersucht werden, das eine Durchleuchtung von Probenmaterial mit Elektronen erlaubt. (red, derStandard.at, 26.10.2013)

  • Der Asteroidengürtel dürfte wohl weit weniger dicht bevölkert sein, als auf dieser Illustration dargestellt ist. Die Bedingungen in dem Ring aus Staubkorn- bis Zwergplaneten-großen Objekten haben Forscher aus Proben eines dort kreisenden Asteroiden geschlossen.
    illustration: nasa/jpl-caltech

    Der Asteroidengürtel dürfte wohl weit weniger dicht bevölkert sein, als auf dieser Illustration dargestellt ist. Die Bedingungen in dem Ring aus Staubkorn- bis Zwergplaneten-großen Objekten haben Forscher aus Proben eines dort kreisenden Asteroiden geschlossen.

  • Der rund 530 Mal 300 Meter große Asteroid (25143) Itokawa wurde 2005 von der JAXA-Sonde "Hayabusa" besucht.
    foto: ap/japan aerospace exploration agency

    Der rund 530 Mal 300 Meter große Asteroid (25143) Itokawa wurde 2005 von der JAXA-Sonde "Hayabusa" besucht.

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