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METEORITEN
Diamanten aus dem All
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Frankfurt am Main
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9. November 2020

Forschende haben in Meteoriten einige besonders große extraterrestrische Diamanten gefunden. Sie dürften in der Frühzeit unseres Sonnensystems durch die Kollision von Kleinplaneten miteinander oder mit großen Asteroiden entstanden sein. Bislang hatte man angenommen, dass solche Diamanten tief im Innern von mindestens merkurgroßen Planeten entstanden sind.

Ureilit

Raman-spektroskopisches Fehlfarbenbild des Ureilites. Diamant (rot), Graphit (blau).  Bild: Cyrena Goodrich  [Großansicht]

Schätzungsweise mehr als zehn Millionen Asteroiden kreisen im Asteroidengürtel um die Sonne. Sie sind Überbleibsel aus der Frühzeit unseres Sonnensystems, als sich unsere Planeten aus einer großen, um die Sonne rotierenden Gas- und Staubwolke bildeten. Wenn Asteroiden aus der Umlaufbahn geworfen werden, stürzen sie zuweilen als Meteoroide auf die Erde. Sind sie groß genug, so verglühen sie beim Eintritt in die Atmosphäre nicht vollständig und können als Meteorite gefunden werden. Die geowissenschaftliche Untersuchung solcher Meteorite ermöglicht Rückschlüsse auf die Entstehung, Entwicklung aber auch den Untergang von Planeten im Sonnensystem.

Eine besondere Art von Meteoriten sind die Ureilite. Sie sind Fragmente eines größeren Himmelskörpers – wahrscheinlich eines Kleinplaneten – der durch gewaltige Kollisionen mit anderen Kleinplaneten oder großen Asteroiden vollständig zertrümmert wurden. Ureilite enthalten häufig größere Mengen an Kohlenstoff, unter anderem in Form von Graphit oder Nano-Diamanten.

Die nun entdeckten Diamanten mit Größen von über 0,1 und mehr Millimetern können nicht beim Aufprall der Meteoroide auf die Erde entstehen. Impakt-Ereignisse mit solch großen Energien würden zur vollständigen Verdampfung des Meteoriden führen. Daher ging man bisher davon aus, dass diese größeren Diamanten – ähnlich wie im Erdinneren – durch lange andauernden Druck im Inneren von Mars- oder Merkur-großen Planetenvorläufern entstanden sein mussten.

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Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Goethe-Universität haben jetzt zusammen mit Forschenden aus Italien, den USA, Russland, Saudi-Arabien, der Schweiz und dem Sudan in Ureiliten aus Marokko und dem Sudan die größten bislang entdeckten Diamanten gefunden und detailliert analysiert. Neben den bis zu mehrere 100 Mikrometer großen Diamanten fanden sich in den Ureiliten auch zahlreiche Nester von nur Nanometer großen Diamanten und Nano-Graphit.

Nähere Untersuchungen zeigten, dass bei den Nano-Diamanten auch sogenannte Londsdaleit-Lagen auftreten, eine nur durch plötzlichen, sehr starken Druck entstehenden Modifikation von Diamanten. Ferner zeigten auch andere Minerale (Silikate) der untersuchten Ureilit-Gesteine typische Anzeichen eines Schockdrucks. Letztendlich war es das Auftreten dieser größeren Diamanten zusammen mit Nano-Diamanten und Nano-Graphit, der den Durchbruch ergab.

"Unsere umfangreichen neuen Untersuchungen zeigen, dass sich diese ungewöhnlichen extraterrestrischen Diamanten durch den immensen Schockdruck beim Einschlag eines großen Asteroiden oder gar Kleinplaneten auf der Oberfläche des Ureilit-Mutterköpers bildeten", erklärt Prof. Frank Brenker vom Institut für Geowissenschaften der Goethe-Universität Frankfurt. "Es ist durchaus möglich, dass es eben dieser gigantische Einschlag war, der letztlich zur vollständigen Zerstörung des Kleinplaneten führte. Damit sind – anders als bisher angenommen – die größeren Ureilit-Diamanten kein Hinweis auf die Existenz von Mars- oder Merkur-großen Proto-Planeten in der frühen Phase unseres Sonnensystems, aber dennoch für die immensen, zerstörerischen Kräfte, die zu dieser Zeit herrschten."

Über ihre Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Science erschienen ist.

Hinweis: In der ursprünglichen Fassung hieß es im ersten Absatz: "Schätzungsweise mehr als zehn Millionen Asteroiden kreisen im Asteroidengürtel um die Erde." Der Asteroidengürtel befindet sich zwischen Mars- und Jupiterbahn und die Asteroiden kreisen um die Sonne, nicht um die Erde. Der Satz wurde korrigiert.

Forum
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siehe auch
Meteoriten: Die Entstehung von Erde und Mond - 23. März 2018
Links im WWW
Fachartikel in den Proceedings of the National Academy of Science
Goethe-Universität Frankfurt am Main
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