Stardust Memories

Winzige Diamanten sind Bestandteile des Sternenstaubs, und sie sollen aus der Zeit stammen, bevor sich unsere Sonne bildete

Ein neuer Vergleich von Meteoriten mit interplanetaren Staubpartikeln ergab aber jetzt, dass die Kometen-Bruchstückchen aus dem All vergleichsweise nur sehr wenig des Edelsteinmaterials enthalten.

Z. R. Dai und J. P. Bradley vom Georgia Institute of Technology in Atlanta, D. J. Joswiak und D. E. Brownlee von der University of Washington in Seattle, H. G. M. Hill vom Laboratory for Extraterrestrial Physics des NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt sowie M. J. Genge vom Natural History Museum in London veröffentlichen in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature ihre Analysen.

Das Team verglich interstellare Staubkörner, die aus Kometen stammen mit den Nanodiamanten aus Meteoriten. Bislang war die Wissenschaft davon ausgegangen, dass diese kleinen Diamanten bereits im Sternenstaub herumwirbelten, bevor unsere Sonne sich formte. Sie werden als präsolare Diamanten bezeichnet und als die am weitesten verbreitete Art uns bekannter präsolarer Materie im Sonnensystem betrachtet. Viele Meteorite enthalten Staubkörner, die älter sind als die Sonne. Die Nanodiamanten entstanden aus der Asche sterbender Sterne, was durch die isotopische Zusammensetzung von einigen in ihnen enthaltenen Spurenelementen, speziell Spuren von Edelgasen wie Xenon, bewiesen wurde. Diese Sternendiamanten wurden in vielen Meteoriten in großer Zahl gefunden (Vgl. Der Tagish-Lake-Meteorit enthält fast keine Aminosäuren) und als Relikte der Frühgeschichte unseres Sonnensystems betrachtet.

Dai und seine Kollegen stellen nun die präsolare Herkunft der Nanodiamanten in Frage. Sie verglichen Material aus den Murchison - und Orgueil-Meteoriten, die auf der Erde aufschlugen und aus dem inneren Gürtel der Asteroiden stammen sollen, mit interplanetaren Staubpartikeln, die in der Stratosphäre eingefangen wurden und von Kometen herrühren. Die Forscher gingen davon aus, dass der Sternenstaub der Kometen mehr Nanodiamanten enthalten würde, als die Meteoriten, da präsolares Material weiter von der Sonne entfernt die besseren Überlebenschancen hat. Kometen sollen sich vor den Asteroiden geformt haben und weitab vom Geschehen der Planetenentstehung blieben sie unberührter von den Geschehnissen.

Zu seinem Erstaunen stellte das internationale Wissenschaftler-Team aber genau das Gegenteil fest: der Kometenstaub beinhaltet kaum Diamantpartikel, während sich in den Meteoriten viele fanden. Die Gruppe um Dai vermutet, dass einige - oder die meisten - Nanodiamanten im inneren Sonnensystem entstanden und überhaupt nicht präsolar sind. Alternativ (sollten die Edelsteinchen doch präsolar sein) müssten die bestehenden Vorstellungen über die Kreisläufe und Transporte von Partikeln über lange Strecken im Sonnensystem überdacht werden.

Allerdings gibt es inzwischen Astronomen und Astrophysiker, die vermuten, dass viele Meteoriten - auch die in Murchison und Orgueil vom Himmel gefallenen Gesteinsbrocken - nicht von Asteroiden, sondern von Kometen stammen. Die Frage nach der genauen Herkunft des analysierten Materials wird in der kommenden Diskussion sicher eine Rolle spielen.

Das Fazit von Dai und Kollegen:

Wir haben eine Klasse von Meteoriten-Material identifiziert, in dem Nanodiamanten entweder aufgebraucht wurden oder nie vorhanden waren. Es muss sich herausstellen, ob sich dieser Trend bei weiteren Untersuchungen von interplanetaren Staubpartikeln fortsetzt - unbeachtet der Tatsache, ob diese Partikel von Kometen oder ‚Kometen-ähnlichen" äußeren Asteroiden stammen, ist die Entdeckung einer Klasse von kosmolgisch primitiven, kohlestoffreichen interplanetaren Staubpartikeln mit einem Mangel an Nanodiamanten unerwartet. Die einfachste Erklärung ist, dass sich zumindest einige Meteorit-Nanodiamanten im Inneren solaren Nebel formten und nicht in einer präsolaren Umgebung. (...) Eine andere Erklärung ist, dass Nanodiamanten wirklich präsolar sind, aber ihre Verbreitung mit der heliozentrischen Distanz sinkt. (...) Jede dieser Erklärungen hat profunde Auswirkungen auf unser Verständnis des frühen Sonnensystems.