Spuren von urzeitlichem Meteoriten-Bombardement identifiziert

4. März 2015, 14:49
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Wissenschafter um Christian Köberl analysieren über drei Milliarden Jahre alte Gesteinsproben

Wien - Ende der 1980er-Jahre glaubte man, in rund 3,4 Milliarden Jahre alten Gesteinen Hinweise auf die ältesten Meteoriten-Einschläge auf der Erde gefunden zu haben. Weitere Analysen ließen zwischenzeitlich Zweifel daran aufkommen. Wissenschafter, darunter der Wiener Impakt-Forscher Christian Köberl, fanden nun aber Belege, dass es sich doch um Überreste von Impaktereignissen handelt, wie sie im Fachjournal "Geology" berichten.

Das "Late Heavy Bombardement"

Durch Analysen von Mondgestein weiß man, dass vor etwa 3,8 bis 4 Milliarden Jahren die Erde und ihr Trabant einem wahren Bombardement durch Asteroiden und Meteoriten ausgesetzt waren. Auf der Erde fand sich bisher kein gesicherter Beweis für dieses sogenannte "Late Heavy Bombardement" und man wisse auch nicht, wann sich dieser starke Beschuss auf das heutige Niveau eingependelt habe, "da es nur wenige Gesteine gibt, die älter als 3,5 Milliarden Jahre alt sind", sagt der Impakt-Forscher und Generaldirektor des Naturhistorischen Museum (NHM) Wien, Christian Köberl.

Vor rund 25 Jahren wurden im Barberton Mountain Land in Südafrika in rund 3,4 Millarden Jahre altem Gestein Ablagerungen mit kleinen Kügelchen entdeckt. Alleine aufgrund ihres Aussehens wurden sie als Material interpretiert, das bei einem gewaltigen Meteoriteneinschlag ausgeworfen wurde. Chemische Analysen zeigten später, dass die Kügelchen tatsächlich für Meteoriten typische Platinmetalle wie Iridium enthielten - allerdings in einer unerklärlich hohen Menge.

Das Problem mit dem Metallgehalt

"Wir haben dort bis zum Vierfachen des in Meteoriten vorkommenden Gehalts dieser Metalle gefunden. Üblicherweise findet man in Impakt-Produkten nicht mehr als ein Prozent meteoritische Komponenten, in manchen Schichten aus der Kreide-Tertiär-Grenze vielleicht zehn oder 20 Prozent", so Köberl.

Aus diesem Grund wurde damals vermutet, dass das Material entweder einen anderen, irdischen Ursprung hatte oder es irgendeinen Konzentrationsmechanismus gegeben haben muss. Weil sich auch viele sogenannte sekundäre Minerale in diesen Kugel-Schichten fanden, schlossen Köberl und Kollegen, dass die Anreicherung mit den Platinmetallen sekundärer Natur waren und argumentierten damals gegen die Impakt-These.

Weitere Arbeiten zeigten allerdings, dass sich in diesen Schichten auch Chrom-Isotopenverhältnisse finden, die wiederum auf einen extraterrestrischen Ursprung hindeuteten - die Frage, warum sich die Platinmetalle so stark angereichert hatten, war damit aber noch nicht beantwortet. 2012 erhielten Köberl und sein Team dann neue Proben solcher Kugel-Schichten, die wiederum aus einer Bohrung im Barberton Mountain Land stammten.

Neue Analysen

Diesmal stand den Wissenschaftern mit hochauflösenden Elektronenstrahlmikroskopen erstmals eine Untersuchungsmethode zur Verfügung, die auch Analysen im Submikrometer-Bereich erlaubt. "Damit gelang es uns erstmals, zumindest eine der Trägerphasen der Platinmetalle zu finden, nämlich in kleinen Nickel-Chrom-Spinellen", sagte Köberl, also jene Mineralbereiche, wo Iridium und Co sitzen.

"Damit kommen wir der Lösung der Frage, warum solche hohen Platinmetall-Gehalte in den Proben möglich sind, ein gutes Stück näher", erklärte Köberl. So könnte es bei sekundären Gesteinsumbildungen zu einer Konzentration der winzigen Mineralbereiche kommen, die auch die Platinmetalle tragen. (APA/red, derStandard.at, 4.3. 2015)

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