Von Stampf, Olaf
Andächtig lässt Gunther Korschinek den braunen Klumpen in seiner Hand kreisen. "Schauen Sie, das ist so etwas wie eine Zeitmaschine", sagt der Kernphysiker der TU München, "damit können wir weit zurück in die Vergangenheit blicken."
Die Mangankruste stammt vom Ozeangrund, südöstlich von Hawaii geborgen. Im Laufe von Äonen wuchs sie durch Ablagerungen von Mineralien. "Und zwar extrem langsam, alle 30 000 Jahre kam nur eine haarfeine Schicht hinzu", erläutert Korschinek. "In diesem Brocken sind 15 Millionen Jahre Erdgeschichte konserviert."
Zusammen mit seinem Kollegen Klaus Knie hat der Physiker das Fundstück untersucht - Millimeter für Millimeter. Immer tiefer drangen die Forscher so in die Vergangenheit vor. Zunächst fanden sie in der Manganprobe lediglich gewöhnliches Eisen. Doch dann, nach knapp einem Zentimeter, stießen sie auf winzige Spuren eines Isotops, das dort eigentlich gar nicht vorkommen dürfte: radioaktives Eisen.
Nirgendwo auf der Erde entsteht dieses instabile Eisen-60 durch natürliche Prozesse. Ausgeschlossen ist auch, dass es bei Reaktorunfällen oder Atombombentests freigesetzt wurde. "Es gibt bloß einen äußerst seltenen Weg, wie Eisen-60 auf die Erde gelangen kann", sagt Korschinek: "Durch den Fallout nach der Explosion eines Sterns."
Nur besonders schwere Sonnen neigen zu einem so dramatischen Abgang von der Himmelsbühne. Die Münchner Physiker sind die Ersten, die Überreste einer solchen Supernova entdeckt haben - mit Hilfe des empfindlichsten Messgeräts der Welt. Wie genau die Apparatur Proben zu durchleuchten vermag, erläutert Knie mit einem Vergleich: "Wenn Sie ein Stück Würfelzucker im Bodensee auflösen, können wir hinterher überall im Wasser noch Zuckermoleküle nachweisen."
Herzstück der fast fußballfeldgroßen Anlage ist ein 20 Meter langer Teilchenbeschleuniger. Für die Untersuchung wurden darin die Ionen aus der Manganprobe auf einige Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Bei den dann folgenden Zusammenstößen mit Gasmolekülen hinterließen die Eisen-60-Atome einen charakteristischen Fingerabdruck - was indes extrem selten vorkam: Unter einer Billiarde normaler Eisenatome verbargen sich höchstens zwei, die von der Supernova stammten. Die Analyse einer einzigen Manganschicht zog sich denn auch mehr als einen Tag hin.
Gleichwohl lieferten die Messungen genügend Daten, um die kosmische Katastrophe im Detail zu rekonstruieren. Im Fachblatt "Physical Review Letters" zeichnen die Münchner Forscher jetzt die dramatischen Ereignisse nach.
Der Sonnenexitus geschah demnach vor 2,8 Millionen Jahren. Am Ende eines langen, feurigen Lebens blähte sich der altersschwache Stern ein letztes Mal. Mit einer Geschwindigkeit von mehreren tausend Kilometern pro Sekunde schleuderte er fast seine gesamte Gashülle hinaus in den Weltraum. Innerhalb weniger Tage setzte der Glutofen so viel Energie frei wie die Sonne in ihrem gesamten Leben. Gewaltige Mengen exotischer Substanzen wurden in dem ultraheißen Inferno ausgebrütet - darunter viele Billionen Gigatonnen Eisen-60.
Schließlich rieselte das radioaktive Eisen auf die Erde herab und sank bis auf den Meeresgrund. Das aber war nur möglich, weil sich die Sternenexplosion in kosmischer Nachbarschaft ereignet hatte. Korschinek: "Gemessen an den übrigen Entfernungen in unserer Galaxis, spielte sich alles in unserem Vorgarten ab." Nach Berechnungen des Forscherteams passierte die Sternenexplosion gerade mal 100 Lichtjahre entfernt, vermutlich im Sternbild der Plejaden - immer noch sechs Millionen Mal weiter weg als die eigene Sonne, weshalb auch nur ein winziger Teil des Eisen-60 die Erde erreichte.
Als die Supernova damals am Nachthimmel aufblitzte, überstrahlte sie sogar den Vollmond. Selbst tagsüber war der Feuerball am Firmament zu sehen. Über Zehntausende Jahre prasselte deutlich mehr kosmische Strahlung auf die Erde nieder als sonst - mit womöglich weit reichenden Folgen: Hat dieses Bombardement in die Evolution eingegriffen? Wurde der sterbende Stern am Ende gar zum Geburtshelfer für den Menschen?
Auffällig ist: Ungefähr zur gleichen Zeit, als die Nachbarsonne zerplatzte, vollzog sich auf der Erde eine drastische Klimaveränderung. Bis vor 2,8 Millionen Jahren war die Welt fast vollkommen eisfrei. Doch dann kam es zu einer spürbaren Abkühlung. Im Herzen Afrikas schrumpfte der dichte Urwald. Grassavannen machten sich breit, das Nahrungsangebot wurde knapper.
Der Klimaschock hatte zur Folge, dass sich die Gruppe der Hominiden aufspaltete: Einige waren besonders erfolgreich darin, im offenen Grasland zu überleben. Bedroht von Hungertod und Raubtieren, stellten sie plötzlich Werkzeuge her - damit begann der Aufstieg des Menschen.
Manches an diesem Szenario ist noch wissenschaftliche Spekulation. Doch immerhin haben dänische Forscher bereits ein Modell entwickelt, das erklären könnte, wie die kosmische Strahlung damals das irdische Klima aus dem Gleichgewicht brachte: Die interstellaren Teilchenschauer, so die Hypothese, bildeten Kondensationskeime für die Entstehung von Wolken. Mehr Wolken wiederum blockten einen größeren Teil des Sonnenlichts ab - und die Temperaturen rauschten in den Keller.
Trotz aller offenen Fragen glaubt Korschinek, dass die Supernova die bislang beste Erklärung für den urzeitlichen Klimawandel darstellt. "Es mag unglaublich klingen", so der Kernphysiker, "aber ohne den Tod der fremden Sonne säßen wir vielleicht nicht hier." OLAF STAMPF
DER SPIEGEL 47/2004
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