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SONNENSYSTEM
Erstes Gestein wie Zuckerwatte
von Rainer Kayser
29. März 2011

Das erste feste Material, das in unserem Sonnensystem entstanden ist, hatte mehr die Konsistenz von Zuckerwatte als die von hartem Gestein. Zu diesem Ergebnis kamen jetzt Wissenschaftler nach der Untersuchung der inneren Struktur von Meteoriten. Seine Festigkeit dürfte das Material erst durch eine Vielzahl von Kollisionen erhalten haben.

Junger Stern

Das Material aus dem sich die Planeten bildeten entstand in einer protoplanetaren Scheibe um den neugeborenen Stern. Bild: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt  (SSC/Caltech)

Das erste feste Material im jungen Sonnensystem hatte noch keine Ähnlichkeit mit hartem Gestein: Es war locker gepackt und ähnelte in seiner Konsistenz eher Zuckerwatte. Das zeigt die Untersuchung der inneren Struktur von Meteoriten, die ein internationales Forscherteam in der Online-Ausgabe des Fachblatts Nature Geoscience präsentiert. Erst eine Vielzahl von Kollisionen habe das Material zu hartem Stein verdichtet, so die Wissenschaftler.

"Das Aufregende an unserer Vorgehensweise ist, dass sie uns erstmalig ermöglicht, die Geschichte des ersten festen Materials im Sonnensystem in allen Einzelheiten quantitativ zu rekonstruieren", erläutert Philip Bland vom Imperial College London, der die Studie geleitet hat. Gemeinsam mit seinen Kollegen aus Großbritannien, Australien und Neuseeland hat Bland Proben so genannter "kohliger Chondrite", eine besondere Form steiniger Meteoriten, mit dem Verfahren der Beugung rückgestreuter Elektronen (electron back-scatter diffraction, EBSD) untersucht. Dieses elektronenmikroskopische Verfahren erlaubt einen Einblick in den inneren Aufbau fester Materialien.

Kohlige Chondriten sind im jungen Sonnensystem aus kollidierenden Staubpartikeln entstanden, die sich an Millimeter große Silikatkügelchen - so genannte Chondrulen - angelagert haben. Mit der EBDS-Methode konnten Bland und seine Kollegen analysieren, an welchen Stellen und mit welcher Orientierung die Staubteilchen an den Chondrulen sitzen. Es zeigte sich, dass die Staubpartikel die Chondrulen nahezu gleichmäßig einhüllen. Eine solche Verteilung kann nach Ansicht der Wissenschaftler nur entstehen, wenn das Material in der turbulenten Frühphase des Sonnensystems einer Vielzahl von Schocks ausgesetzt war.

Außerdem gelang es Bland und seinem Team, den Grad der Verdichtung des Materials durch diese Schocks zu bestimmen - und damit umgekehrt auf die ursprüngliche Dichte des Materials zu schließen. Es zeigte sich, dass das Material in seiner Entstehungsphase extrem locker gepackt und zerbrechlich gewesen sein muss. Die Porosität lag etwa bei 70 bis 80 Prozent. Bland und sein Team wollen nun mit weiteren Analysen untersuchen, wie aus den Chondriten die ersten größeren Körper - die Bausteine der späteren Monde und Planeten unseres Sonnensystems - entstanden sind.

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siehe auch
Sonnensystem: Die ersten Jahre des Sonnensystems - 16. Februar 2010
Extrasolare Planeten: Was Staub über ferne Welten verrät - 29. April 2005
Interstellares Medium: Das Weltall im Labor - 14. August 2000
Keime im Weltall - 1. Februar 1999
Links im WWW
Imperial College London
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