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SONNENSYSTEM
Größerer Anteil an Sternenstaub
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Chemie
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15. August 2017

Der Anteil von Sternenstaub in Meteoriten dürfte mindestens doppelt so groß sein, wie bislang vermutet. Das ergab die Untersuchung von Meteoriten mit einem noch präziseren Verfahren. Die Wissenschaftler konnten so auch weitaus kleinere Körner kosmischen Staubs nachweisen, die bei früheren Untersuchungen übersehen worden waren.

Staubkorn

Im Bild oben rechts erkennt man als Hotspot ein etwa 130 Nanometer großes Silikat-Sternenstaubkorn. Viele Sternenstaubkörner dieser Größe werden erst dank des verkleinerten Ionenstrahls sichtbar. Bild: Peter Hoppe, MPIC / Nature Astronomy [Großansicht]

Auch kleinste Staubkörner können Geschichten erzählen. Vor allem, wenn sie aus dem Weltall stammen. Meteorite enthalten kleinste Mengen sogenannten Sternenstaubs, der seinen Ursprung in alternden, sich auflösenden Sternen hat und älter als unser Sonnensystem ist. Dieser Sternenstaub ist Teil des Rohstoffs, aus dem vor etwa 4,6 Milliarden Jahren unsere Planeten und die Meteoriten-Mutterkörper, die Asteroiden, entstanden sind.

Peter Hoppe und sein Team am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz konnten nun herausfinden, dass eine Vielzahl der Silikat-Sternenstaubkörner in den Meteoriten viel kleiner ist, als bisher angenommen. Viele von ihnen sind deshalb bei bisherigen Untersuchungen vermutlich übersehen worden, sodass die Wissenschaftler davon ausgehen, dass die Masse der Silikat-Sternenstaubkörner in den Meteoriten mindestens doppelt so groß ist als bisher gedacht.

Die Max-Planck-Wissenschaftler gelangten zu den neuen Erkenntnissen, indem sie ihre Untersuchungsmethode veränderten. Mithilfe der NanoSIMS-Ionensonde fertigten die Mainzer wie gewohnt "Landkarten" von dünngeschliffenen Meteoritenproben an. Im Submikrometerbereich wird dabei die Verteilung der Häufigkeit bestimmter Isotope gemessen. Dazu wird die Probe mit einem fokussierten Ionenstrahl abgerastert und die dabei aus der Probe herausgeschlagenen Teilchen massenspektrometrisch analysiert.

Doch für die neue Entdeckung war der übliche Ionenstrahl mit seinen 100 Nanometern noch zu breit. "Bisher konnten nur Sternenstaubkörner mit einer Größe von mindestens etwa 200 Nanometern zuverlässig gefunden werden. Wir haben den Ionenstrahl für unsere Untersuchungen verkleinert und konnten so noch viele kleinere Sternenstaubkörner sichtbar machen", erläutert Hoppe. Diese Methode sei bisher immer als zu ineffizient zur Probenvermessung angesehen worden, erklärt er weiter. "Mit der herkömmlichen, gröberen Methode kann man 10-mal mehr Fläche in der gleichen Zeit abscannen."

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Die Forscher wurden für ihre Geduld belohnt und fanden in den Isotopenbildern der Meteoritendünnschliffe ungeahnt viele "Hotspots" mit anomalen Isotopenhäufigkeiten, über die sich der Silikat-Sternenstaub bemerkbar macht. "Offensichtlich sind viele der Silikat-Sternenstaubkörner kleiner als bisher gedacht. Mit der bisherigen Methode sind meteoritische Sternenstaubkörner mit einer Größe von weniger als etwa 200 Nanometer größtenteils nicht entdeckt worden", schlussfolgert Peter Hoppe.

Aufbauend auf den neuen Ergebnissen lässt sich vermuten, dass der Silikat-Sternenstaub einige Prozent des Staubs in der interstellaren Urmasse unseres Sonnensystems ausmachte. Damit legt die Entdeckung den Schluss nahe, dass Silikat-Sternenstaub ein noch wichtigerer Baustein für die Entstehung unseres Sonnensystems war, als bislang gedacht.

Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Nature Astronomy erschienen ist.

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siehe auch
Meteoriten: Sternenstaub aus einer Supernova - 19. Januar 2011
Meteoriten: Die Keimzellen der Planeten - 4. April 2011
Astrobiologie: Kam die Linkshändigkeit aus dem All? - 18. März 2009
Meteoriten: Lebensbausteine aus dem All - 17. Juni 2008
Meteoriten: Die ältesten Gesteine im Sonnensystem - 9. Februar 2006
Meteoriten: Lebensbausteine aus Sternenstaub - 24. Juni 2004
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Chemie
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