Wüsten-Meteorit Die Spur des verlorenen Diamant-Planeten

In winzigen Diamanten eines Meteoriten wollen Forscher die Spur eines längst verschwundenen Planeten entdeckt haben: Er könnte so groß wie der Mars gewesen sein.

Dr. F. Nabiei/Dr. E. Oveisi, EPFL, Switzerland

Wer sich für Diamanten begeistert, wird wohl beim nächstgelegenen Juwelier oder im Internet nach den teuren Steinen suchen. Dass auch Meteorite als Quelle für das edle Material infrage kommen, klingt hingegen abwegig.

Trotzdem enthalten bestimmte Himmelssteine tatsächlich kleine Diamanten, und diese bergen wiederum Informationen über die Frühzeit des Sonnensystems.

Durch chemische Analysen haben Experten daraus nun die Geschichte eines Dramas rekonstruiert, das in der Frühzeit des Sonnensystems beginnt: Einst gab es einen stattlichen Planeten, in dessen Innerem die Edelsteine wuchsen. Doch beim Crash mit einem anderen Himmelskörper wurde der "Diamanten-Planet" zertrümmert.

Explosion über Afrika

Der moderne Teil der Geschichte beginnt am 6. Oktober 2008. Damals entdeckte ein Teleskop auf dem Mount Lemmon in Arizona einen winzigen Lichtpunkt, der auf die Erde zuraste: der Asteroid 2008 TC3.

Rund 80 Tonnen wog der Brocken, sein geschätzter Durchmesser betrug rund vier Meter. Bereits 19 Stunden später prallte der Bolid auf die Erdatmosphäre und explodierte 37 Kilometer über dem Sudan. Kurz danach bergen Wissenschaftler Dutzende Brocken aus der Nubischen Wüste.

Messungen von Infraschall-Detektoren in Kenia ergeben eine Explosionswucht von bis zu 2,1 Kilotonnen TNT. Das sind immerhin 16 Prozent der Hiroshima-Bombe, wenngleich der Abstand zum Boden viel größer ist.

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Almahata Sitta: Brocken aus dem Planeteninnern

2008 TC3 ist ein einzigartiger Fall. Nie zuvor und nie danach wurde ein Asteroid im Teleskop beobachtet und danach seine meteoritischen Trümmer eingesammelt. Bis heute sind es rund 600 Fragmente, insgesamt bringen sie 10,5 Kilogramm auf die Waage. Sie tragen fortan den Namen der Fundstelle: Almahata Sitta.

Mini-Diamanten mit Einschlüssen

Die Analysen ergeben, dass 2008 TC3 mehrere unterschiedliche Typen von Steinmeteoriten enthält, insbesondere die seltenen sogenannten Urelite. Was bedeutet dies für den Ursprung des Asteroiden, der in der Nubischen Wüste sein Ende fand?

Urelite sind seit Längerem für ihre hohen Gehalte an Kohlenstoff bekannt. Das Element existiert darin einerseits als Grafit, also als gräulich-schwarze, undurchsichtige Kristalle. Und eben als Diamant.

In der neuen Ausgabe von "Nature Communications" schildern Schweizer Forscher um Farhang Nabiei von der École polytechnique fédérale de Lausanne, wie sie eine Probe des Meteoriten mit speziellen Elektronenmikroskopen untersuchten. Diese enthält Diamanten bis zu 0,1 Millimeter Größe.

Extremer Druck nötig

Die aufwendige Analyse zeigte, dass in den Diamanten Einschlüsse aus Chromeisenstein, Phosphat und Eisen-Nickel-Sulfiden existieren. Auch von irdischen Diamanten ist so etwas bekannt, nun wurde es erstmals in einem außerirdischen Körper entdeckt.

Die besondere Zusammensetzung und Gestalt dieser Einschlüsse kann den Autoren zufolge nur erklärt werden, wenn der Druck, unter dem die Diamanten gebildet wurden, höher war als 20 Gigapascal. Dieser Druck entspricht dem 200.000-fachen des irdischen Atmosphärendrucks.

Solche hohen Werte werden durch die Gesteinslast tief in planetaren Körpern erreicht, aber nur wenn diese groß genug sind. Die Schweizer Forscher sprechen von einem großen "planetaren Embryo".

Ein verlorener Planet

Die Titulierung planetares Riesenbaby wäre womöglich treffender, denn sein Durchmesser soll irgendwo zwischen denen der beiden heutigen Planeten Merkur und Mars gelegen haben, also zwischen 4900 und 6800 Kilometern. Die Bandbreite resultiert aus der Unsicherheit, wie tief im Innern des zerstörten Planeten die Diamanten ursprünglich entstanden.

Farhang Nabiei dazu: "Unsere Studie liefert den überzeugenden Beweis, dass der Mutterkörper der Urelite ein solch verlorener Planet war, bevor er vor etwa 4,5 Milliarden Jahren durch Kollisionen zerstört wurde."

Der uralte, erste Teil der Geschichte spielt also zu Beginn des Sonnensystems. Damals wuchsen die Körper, die heute die Sonne umkreisen, im solaren Urnebel heran. "Körper bis zu den Ausmaßen des heutigen Mars bildeten sich schnell, etwa innerhalb der ersten zehn Millionen Jahre", erklärt Mario Trieloff, der an der Publikation nicht beteiligt war.

Geburt des Mondes

Planeten so groß wie die Erde hätten dazu ein Vielfaches länger gebraucht, sagt der Meteoriten-Experte von der Universität Heidelberg. Die neue Studie belege erstmals, dass eine bestimmte Meteoritensorte tatsächlich von einem Körper stammt, der die Ausmaße heutiger Planeten hatte.

Körper vom Format des Mars dürften damals nicht selten gewesen sein, das hatten bereits früher Modellrechnungen ergeben. Im Asteroidengürtel war die Situation hingegen durch die Nähe zum Jupiter etwas anders: "Dort störte der Riesenplanet mit seinem enormen Schwerefeld das Wachstum der embryonalen Planeten", sagt Trieloff. Der größte Asteroid ist heute der Zwergplanet Ceres, dessen Durchmesser an der 1000-Kilometer-Marke scheiterte.

Näher zur Sonne hin waren die Planeten zahlreichen gewaltigen Zusammenstößen mit anderen Urkörpern ausgesetzt. Der wohl heftigste Crash, der die Erde heimsuchte, löste die Geburt des Mondes aus.

Die rüde Rempelei hatte darüber hinaus ihr Gutes, denn sie ermöglichte der Erde und den anderen Überlebenden zu wachsen, nämlich durch das Einverleiben dieser Körper.

Ein anderer Urplanet hatte weniger Glück: Von ihm irren lediglich Diamanten-gespickte Trümmer durchs All.



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