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METEORITEN
Neues Mineral in Mondmeteorit entdeckt
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Museums für Naturkunde Berlin
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2. November 2020

Ein europäisches Forschungsteam hat im Mondmeteoriten Oued Awlitis 001 ein neues Mineral entdeckt, beschrieben und "Donwilhelmsit" genannt. Der Fund dieses Minerals, so die beteiligten Forscherinnen und Forscher, sei für die Erforschung der Entstehungsgeschichte des Mondes und die im Erdinneren ablaufenden Prozesse von großer Bedeutung.

Donwilhelmsit

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des neuen Minerals Donwilhelmsit im Mondmeteoriten Oued Awlitis 001.  Bild: Museum für Naturkunde Berlin, Ansgar Greshake  [Großansicht]

"Seit 25 Jahren arbeite ich täglich an Meteoriten, aber plötzlich als erster ein neues Mineral aus dem Weltall zu entdecken und dann zu erforschen, ist ein überwältigendes Gefühl", so Ansgar Greshake, wissenschaftlicher Leiter der Meteoritensammlung am Museum für Naturkunde Berlin. Eines der Hauptforschungsthemen des Museums ist die Impakt- und Meteoritenforschung, da die Entstehung und Entwicklung der Erde und des Lebens maßgeblich durch Einschläge kosmischer Körper geprägt wurden. Diese außerirdischen Projektile selbst enthalten einige Geheimnisse, beispielsweise bisher unbekannte Minerale.

Bisher sind weltweit nur etwa 5000 Minerale bekannt. Weniger als 50 Minerale werden jährlich neu beschrieben. Nun entdeckte ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des Museums für Naturkunde Berlin ein neues Mineral in einem Mondmeteoriten. Neben den rund 382 Kilogramm Gestein und Boden, die von den Apollo- und Luna-Missionen gesammelt wurden, erlauben Mondmeteorite wertvolle Einblicke in die Entstehungsgeschichte des Mondes. Dieses Sammlungsmaterial kann Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler helfen mehr über die Auswirkung von Meteoriteneinschlägen auf die Entwicklung der Planeten unseres Sonnensystems zu erfahren.

Die von Impaktkratern übersäte Mondoberfläche zeigt, dass Einschläge großer Asteroiden die Entwicklung des Mondes nachhaltig beeinflusst haben. In seltenen Fällen gelangte dabei auch Material unseres Erdtrabanten als Mondmeteorite auf die Erde. Beim Herausschleudern von dem Mutterkörper werden Meteorite besonders hohen Temperaturen und Drücken ausgesetzt. Die extremen physikalischen Bedingungen führen oft zu einem schockartigen Aufschmelzen mikroskopisch kleiner Gesteinsbereiche, die in diesen Meteoriten dann Schmelzadern oder Schmelztaschen bilden.

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Diese geschockten Gesteinsbereiche sind von großer Bedeutung, da sie Druck- und Temperaturverhältnisse widerspiegeln, die denen im Erdmantel ähnlich sind. Diese natürlichen Schmelztiegel enthalten Minerale, die sonst an der Erdoberfläche nicht zugänglich sind. In Meteoriten finden sich so Minerale wie Wadsleyit, Ringwoodit und Bridgmanit, die zu großen Anteilen den Erdmantel ausmachen und in Hochdruck-Laborexperimenten synthetisiert werden können.

Das neu in einem Mondmeteoriten entdeckte Mineral Donwilhelmsit [CaAl4Si2O11] besteht hauptsächlich aus Kalzium-, Aluminium-, Silizium- und Sauerstoffatomen und wurde innerhalb von Schmelzschockzonen des Mondmeteoriten Oued Awlitis 001 entdeckt, der 2014 in der Westsahara gefunden wurde. Dieser Meteorit ähnelt in seiner Zusammensetzung den Gesteinen, aus denen die Kontinente der Erde bestehen.

Erodierte Sedimente dieser Kontinente werden durch Wind und Flüsse in die Ozeane transportiert und geraten als Teil der dichten ozeanischen Kruste durch die Bewegung der Erdplatten in den Erdmantel. Einmal in die Tiefen von etwa 460 bis 700 Kilometern gelangt, verwandeln sich die Mineralbestandteile der ozeanischen Kruste bei dem in diesen Tiefen herrschenden hohen Druck und den hohen Temperaturen in andere Mineralphasen, einschließlich des neu entdeckten Minerals Donwilhelmsit. Im terrestrischen Gesteinskreislauf ist Donwilhelmsit daher ein wichtiger Anzeiger für den Transport von Krustensedimenten in den Erdmantel.

An der Entdeckung waren zahlreiche europäische Institute beteiligt: Neben dem Museum für Naturkunde Berlin waren auch das Zentrum für Rieskrater und Impaktforschung in Nördlingen, das Naturhistorische Museum Wien, das Institut für Physik der Tschechischen Akademie der Wissenschaften in Prag, das Helmholtz-Zentrums GFZ Potsdam, das Naturhistorische Museum Oslo, die Universität Manchester und das Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt Berlin beteiligt. Gemeinsam gelang es, den Mondmeteoriten zu erwerben, das neue Mineral mithilfe optischer und elektronenoptischer Methoden am Museum für Naturkunde Berlin erstmals aufzufinden und detailliert zu beschreiben, seine wissenschaftliche Relevanz zu verstehen und seine Kristallstruktur mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.

Das neue Mineral wurde zu Ehren des Mondgeologen Don E. Wilhelms benannt. Der amerikanischen Wissenschaftler war an der Auswahl des Landeplatzes und der Datenanalyse der Apollo-Weltraummissionen beteiligt, die die ersten Gesteinsproben vom Mond zur Erde brachten. Ein Teil des Meteoriten Oued Awlitis 001 ist heute im Naturhistorischen Museum Wien ausgestellt.

Über ihre Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift American Mineralogist erschienen ist.

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siehe auch
Meteoriten: Die Entstehung von Erde und Mond - 23. März 2018
Links im WWW
Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
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