Anzeige
 Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Sonnensystem : Artikel [ Druckansicht ]

 
METEORITEN
Sonnenwindpartikel aus dem Erdinneren?
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Heidelberg 
astronews.com
17. Mai 2021

Sonnenwindpartikel aus der Anfangszeit der Sonne könnten im Erdkern eingeschlossen worden sein und die geochemische Entwicklung des Erdmantels beeinflussen. Darauf deuten neue hochpräzise Edelgasanalysen eines Eisenmeteoriten hin. Diese Meteoritentypen gelten als Modellobjekte für den metallischen Erdkern.

Sonnensystem

Künstlerische Darstellung eines jungen Sonnensystems, in dem sich gerade Planeten bilden. Bild: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)  [Großansicht]

Hochpräzise Edelgasanalysen deuten darauf hin, dass im Erdkern vor über 4,5 Milliarden Jahren Sonnenwindpartikel unserer Ursonne eingeschlossen wurden. Von dort sind sie über viele Millionen Jahre hinweg in den darüber liegenden Gesteinsmantel gelangt. Zu dieser Schlussfolgerung kommen Forscher des Instituts für Geowissenschaften der Universität Heidelberg. Sie haben einen Eisenmeteoriten untersucht, in dem sie solare Edelgase nachweisen konnten. In der Forschung werden solche Meteorite aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung häufig als natürliche Modellobjekte für den ebenfalls metallischen Kern der Erde herangezogen.

Die seltene Klasse der Eisenmeteoriten machen lediglich fünf Prozent aller bekannten Meteoritenfunde auf der Erde aus. Dabei handelt es sich zumeist um Fragmente aus dem Inneren von größeren Asteroiden, die in den ersten ein bis zwei Millionen Jahren unseres Sonnensystems metallische Kerne bildeten. Der jetzt im Klaus-Tschira-Labor für Kosmochemie des Instituts für Geowissenschaften untersuchte Eisenmeteorit "Washington County" – benannt nach seinem Fundort in Colorado (USA) – wurde bereits vor knapp 100 Jahren gefunden. Er gleicht einer sechs Zentimeter dicken, diskusartigen Metallscheibe und wiegt rund 5,7 Kilogramm, wie Prof. Dr. Mario Trieloff, Leiter der Forschungsgruppe für Geo- und Kosmochemie, erläutert.

Anzeige

Den Forschern ist nun erstmals der eindeutige Nachweis einer solaren Komponente in Eisenmeteoriten gelungen: Mithilfe eines Edelgasmassenspektrometers konnten sie ermitteln, dass die Proben von "Washington County" Edelgase enthalten, deren Isotopenverhältnisse von Helium und Neon typisch für den Sonnenwind sind. Nach Angaben von Dr. Manfred Vogt, Mitglied in der Forschungsgruppe von Mario Trieloff, "müssen die Messungen außerordentlich genau und präzise sein, um solare Signaturen von den dominanten kosmogenen Edelgasen und von atmosphärischer Kontamination unterscheiden zu können".

Die Forscher gehen davon aus, dass Sonnenwindpartikel im frühen Sonnensystem in das Ausgangsmaterial des Mutterasteroiden von "Washington County" gelangten. Die mit den Partikeln aufgenommenen Edelgase sind möglicherweise bei Aufschmelzprozessen im Inneren des Asteroiden in das Metall übergegangen, das sich daraufhin in seinem Kern sammelte. Die Ergebnisse ihrer Messungen ermöglichen den Heidelberger Forschern den Analogieschluss, dass der Kern des Planeten Erde ebenfalls eine solare Edelgaskomponente besitzen könnte.

Unterstützt wird diese Annahme durch eine weitere wissenschaftliche Beobachtung: Die Forschungsgruppe von Prof. Trieloff misst bereits seit langem solare Edelgasisotope von Helium und Neon im magmatischen Gestein ozeanischer Inseln wie Hawaii oder Réunion. Diese Magmatite steigen als sogenannte Mantelplumes – eine besondere Form des Vulkanismus – aus dem über tausend Kilometer tiefen Erdmantel auf und besitzen einen besonders hohen Anteil solarer Gase. Damit unterscheiden sie sich fundamental vom seichten Erdmantel, wie er an submarinen Gebirgsrücken inmitten der Ozeane auftritt.

"Es war uns immer ein Rätsel, wie solche unterschiedlichen Gas-Signaturen in einem sich langsam aber stetig umwälzenden und durchmischenden Erdmantel überhaupt Bestand haben können", erläutert der Heidelberger Wissenschaftler. Nun scheint sich die Annahme zu bestätigen, dass Mantelplumes ihre solaren Edelgase aus dem Kern der Erde erhalten, es sich also um Sonnenwindpartikel aus dem Erdkern handelt. "Gerade einmal ein bis zwei Prozent eines Metalls mit ähnlicher Zusammensetzung wie das des Meteoriten 'Washington County' würden im Erdkern ausreichen, um zu erklären, wie es zu den unterschiedlichen Gas-Signaturen im Erdmantel kommt", erläutert Vogt. Der Erdkern spielt also möglicherweise eine bisher vernachlässigte aktive Rolle bei der geochemischen Entwicklung des Erdmantels.

Die Ergebnisse der Edelgasmessungen, an denen auch Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz beteiligt waren und die die Klaus-Tschira-Stiftung gefördert hat, wurden in der Zeitschrift Communications Earth and Environment veröffentlicht.

Forum
Sonnenwindpartikel aus dem Erdinneren? Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Leben auf der Erde: Richtige Kohlenstoff-Menge war entscheidend - 2. Oktober 2017
Forschungsschwerpunkt: Weitere Forschung zur Geburt des Sonnensystems - 7. Mai 2014
Forschungsschwerpunkt: Anfänge des Sonnensystems weiter im Fokus - 31. Januar 2012
Sonnensystem: Die ersten zehn Millionen Jahre im Visier - 20. Oktober 2010
Sonnensystem: Die ersten Jahre des Sonnensystems - 26. Februar 2010
Meteoriten: Die ältesten Gesteine im Sonnensystem - 9. Februar 2006
Links im WWW
Vogt, M. et al. (2021): Solar noble gases in an iron meteorite indicate terrestrial mantle signatures derive from Earth’s core, Commun. Earth Environ, 2, 92
Universität Heidelberg
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Anzeige
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung | Cookie-Einstellungen
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2023. Alle Rechte vorbehalten.  W3C
Diese Website wird auf einem Server in der EU gehostet.

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2020
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: https://www.astronews.com:443/news/artikel/2021/05/2105-011.shtml