Zürich – Mesosiderite gehören mit ihrer Struktur und ihrem Materialmix zu den selteneren Arten von Meteoriten. Sie bestehen zum einen aus Nickel und Eisen, zum anderen aus Brekzien von Silikaten. Als Brekzien bezeichnet man eine besondere Form von Gestein: Es besteht aus kantigen Gesteinstrümmern, die durch eine Masse feiner Körner "verkittet" wurden.
Ein Forscherteam um Maria Schönbächler von der ETH Zürich hat sich mit dieser speziellen Variante von Meteoriten nun näher beschäftigt. Fünf Mesosiderite konnten dank hochpräziser Messungen datiert und erstmals einem Asteroiden zugeordnet werden. Das Ergebnis: Sie stammen von Kollisionen Vestas mit anderen Himmelskörpern, wie die Wissenschafter im Fachblatt "Nature Geoscience" berichten.
Der Ursprung
Vesta ist nach dem Zwergplaneten Ceres und dem Asteroiden Pallas das drittgrößte Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Nähere Aufschlüsse über Vesta ermöglichte die NASA-Raumsonde Dawn, die Vesta mehrfach umkreist und Fotos von der Oberfläche gemacht hat. Auf den Aufnahmen sind unter anderem an Vestas Südpol eine Verdickung der Kruste und zwei jüngere Einschlagkrater zu sehen. Bei diesen Einschlägen wurde offenbar Material ins All geschleudert, das schließlich als Mesosiderite auf der Erde niederging.
Aufgrund der speziellen Zusammensetzung von Mesosideriten wusste man bereits, dass sie von Asteroiden mit Kruste, Mantel und flüssigem Kern stammen müssen und bei Kollisionen ins All geschleudert werden. Die Silikatgestein-Bruchstücke stammen aus der Kruste, Eisen und Nickel aus dem Kern. Aber: "In der Regel ist es sehr schwierig bis unmöglich, Meteoriten bestimmten Ursprungsasteroiden zuzuweisen", sagt Schönbächler. Gelungen ist es nun durch die Kombination von Daten der Dawn-Sonde mit der hochpräzisen Datierung und Messung der chemischen Zusammensetzung der Meteoriten.
Relikte aus der Frühzeit des Sonnensystems
Bei der Analyse fokussierten die Forscher auf Zirkone, robuste Mineralien, die in Magmakammern entstehen und das Alter des Gesteins verraten, in dem sie eingebettet sind. In den Mesosideriten fanden sich zwei Generationen von Zirkonen, die zwischen 4,56 und 4,52 Milliarden Jahre alt sind.
Die älteren Zirkone stammen aus einer Zeit, in der die Asteroidenkruste allmählich abkühlte und erstarrte, die jüngeren von einer heftigen Streif-Kollision mit einem weiteren Asteroiden. Letztere schlug eine große Bresche bis in den flüssigen Kern. Das weggeschleuderte Material lagerte sich mehrheitlich auf der dem Einschlag entgegengesetzten Seite des Asteroiden wieder ab.
Das führte vermutlich zu der lokalen Verdickung, die auf den Fotos der Dawn-Sonde zu sehen war. Zudem vermischten sich dadurch die verschiedenen Komponenten des Asteroiden. Spätere Einschläge an dieser Stelle schleuderten Trümmer davon ins All, die vereinzelt als Mesosiderite auf der Erde und schließlich im Labor landeten. (APA, red, 15. 6. 2019)