Satellitenbild der Woche: Auf Meteoritensuche am Ende der Welt

Regelmäßig stürzen Meteoriten aus den Tiefen des Alls auf die Erde. Forschern geben sie Einblicke zum Ursprung des Sonnensystems. Wer gezielt nach ihnen sucht, wird an einem denkbar ungewöhnlichen Ort fündig.

Die Laune im Team dürfte katastrophal gewesen sein. Anfang Dezember 1912 stapften der Brite Frank Bickerton, der Australier Leslie Whetter und der Neuseeländer Alfred Hodgeman durch Schnee und Eis der Ostantarktis. Am Rand der Commonwealth-Bucht, dem laut Guinnessbuch der Rekorde windigsten Ort der Erde, hatten sie einen Schlittentreck begonnen, der sie 2600 Kilometer durch bisher vollkommen unbekanntes Gebiet führen sollte.

Dabei sollten die Männer eine neue Technologie ausprobieren: Aus den Resten eines zuvor verunglückten Leichtflugzeugs hatte Bickerton einen propellergetriebenen Lastenschlitten konstruiert, den »Air Tractor«. Doch der gab bereits am zweiten Tag den Geist auf. Das Material war so stark beschädigt, dass die drei Abenteurer das Gefährt aus Mangel an Ersatzteilen und Reparaturzeit zurückließen, fortan mussten sie die Lasten ganz allein bewegen.

Doch schon einen Tag nach dem demotivierenden Maschinenschaden, kurz nach dem Mittag, machten Bickerton und seine Kumpanen einen Fund, der die Stimmung gehoben haben dürfte – und in die Geschichtsbücher einging: Rund 30 Kilometer von ihrem Basislager entfernt fiel ihnen ein schwarzes Objekt auf, das teilweise vom Schnee begraben war – ein rund zehn Zentimeter großer Gesteinsbrocken. Seine Bedeutung erkannten die Polarforscher sofort. Es handle sich um einen Meteoriten »mit einer schwarzen Kruste bedeckt, im Innern von kristalliner Struktur, die Oberfläche größtenteils abgerundet, mit Ausnahme einer Stelle, die wie ein Bruch aussieht, und in der offensichtlich Eisen enthalten ist«, notierte  Bickerton in seinem Tagebuch.

Gezielte Suche ab Ende der Sechziger

Der rund ein Kilogramm schwere Meteorit wurde später »Adelie Land« getauft, nach der antarktischen Region, in der sein Fundort liegt. Zwar dauerte es rund 50 Jahre, bis an der sowjetischen »Lasarew«-Forschungsstation die nächsten Meteoriten in der Antarktis aufgespürt wurden, und noch einmal acht weitere Jahre, bis japanische Forscher gezielt nach solchen Brocken fahndeten – doch inzwischen ist klar, dass Teile des Südkontinents die besten Orte der Welt sind, um Meteoriten zu finden.

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Hier, wo es kalt und trocken ist, nimmt das Gestein auch über lange Zeiträume keinen Schaden. Noch wichtiger sind indes die geologischen Bedingungen. Meteoroiden aus den Tiefen des Alls stürzen regelmäßig auf alle Teile unserer Erde. Doch in der Antarktis werden sie von dortigen Gletschern zu so etwas wie Sammelplätzen transportiert und abgelagert. Das Eis wirke »wie ein natürliches Förderband«, sagt  auch Kurator Tim McCoy vom National Museum of Natural History in der US-Hauptstadt Washington. Am Transantarktischen Gebirge bleiben die Meteoriten dann liegen und lassen sich vor allem auf sogenannten Blaueisfeldern gut einsammeln.

Im Bereich dieser Felder ist das Eis direkt sichtbar und nicht von Schnee bedeckt, stattdessen wird es durch Wind und Sublimation – also den direkten Übergang des Wassers vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand – abgetragen. Dadurch liegen ältere Schichten frei – und Gesteinsbrocken, die vom Eis transportiert wurden, müssen im Idealfall nur noch eingesammelt werden. Allein in der National Meteorite Collection der USA, die von der Smithsonian Institution am Museum of Natural History verwaltet wird, liegen mittlerweile 23.000 Meteoriten aus der Antarktis.

Die Meteoriten werden nicht mit bloßer Hand angefasst, um sie nicht zu verunreinigen

Foto: JARE-54/BELARE 2012–2013 Expedition

Gesammelt werden sie in den antarktischen Sommern vor allem bei den regelmäßig stattfindenden Expeditionen des »Antarctic Search for Meteorites« (ANSMET) Programms. Wer an ihnen teilnimmt, wie in der Saison 2019/2020 auch der deutsche Esa-Astronaut Alexander Gerst, fliegt zunächst zum Beispiel vom neuseeländischen Christchurch aus zur amerikanischen McMurdo-Forschungsstation in der Ostantarktis. Sie ist auch auf dem Bild ganz oben der europäischen Satellitenmission »Sentinel-2« aus dem Februar 2021 zu sehen. »Mactown«, wie die Bewohner den Ort nennen, wird von Skiflugzeugen des Typs Lockheed LC-130 angeflogen.

In der »McMurdo«-Station leben im Sommer teils mehr als 1200 Menschen

Foto: UIG / Auscape / IMAGO

Von hier aus geht es für die Meteoritensucher weiter, entweder zunächst mit einer anderen LC-130 zu einer Zwischenstation wie dem weiter im Landesinneren gelegenen Shackleton Glacier Camp – oder mit einer kleineren Maschine direkt ans Ziel der Meteoritensuche. Im Fall von Astronaut Gerst und seinen Kolleginnen und Kollegen war es das Davis-Ward-Eisfeld unweit des 3213 Meter hohen Mount Ward. Hier sind die Suchteams entweder mit Schneemobilen oder zu Fuß unterwegs, um die Umgebung nach allen Steinen abzusuchen, die so aussehen, als gehörten sie nicht hierher. Gerst und seine Gruppe fanden insgesamt 346 Steine aus dem All.

Auch Material von Mond und Mars

Meteoriten sind Zeugnisse aus den Frühtagen unseres Sonnensystems – oder aus der Zeit davor. In diesem Fall stammt ihr Material von einem anderen, längst verloschenen Stern. Der Großteil der auf der Erde gefundenen Exemplare stammt aus dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Einige kommen jedoch auch von der Oberfläche des Roten Planeten oder des Mondes und wurden von dort aus durch den Einschlag anderer Brocken so ins All geschleudert, dass sie schließlich auf der Erde landeten.

Meteoritensuche unter widrigen Bedingungen

Foto: BELARE 2019-2020 Meteorite Recovery Expedition

Die interessanten Fundstücke lassen sich auch in anderen Teilen der Welt aufspüren. Ein weiteres klassisches Ziel für Suchexpeditionen ist die Sahara. Im algerischen Teil der Wüste wurde etwa im Frühjahr 2020 der Meteorit »Erg Chech 002« gefunden, der 4,56 Milliarden Jahre alt ist  – also älter als unsere Erde. Forschende gehen davon aus, dass er einst Teil eines sogenannten Protoplaneten war, der aber wohl komplett zerstört wurde.

Vergleicht man die Funde aus der Antarktis mit denen aus anderen Teilen des Planeten zeigt sich, dass im ewigen Eis eigentlich zu wenige eisenhaltige Meteoriten aufgespürt werden. Forschende gehen davon aus , dass ihre Zahl womöglich deswegen so niedrig ist, weil die eisenhaltigen Brocken sich tiefer ins Eis hineinschmelzen.

Auch in Deutschland hat es über die Jahre immer wieder Meteoritenfunde gegeben. Für Schlagzeilen sorgte zuletzt der schwerste bekannte Steinmeteorit des Landes – er lag jahrzehntelang unbemerkt auf einem Grundstück in Blaubeuren, danach wurde er von seinem Besitzer in einem Kleiderschrank aufbewahrt. Die Identifikation  des 30 Kilogramm schweren Objektes gelang erst 2020 durch Forschende des Deutschen Instituts für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Aber noch einmal zurück in die Antarktis: Von den dort an der Eisoberfläche zu findenden Meteoriten haben Forschende auch nach Jahrzehnten der Suche nur einen Bruchteil entdeckt. Ein Team um Veronica Tollenaar von der Freien Universität Brüssel geht davon aus, dass die Menge bei etwa 15 Prozent liegt. Die Gruppe hat in der vergangenen Woche im Fachmagazin »Science Advances«  ein auf Maschinenlernen basierendes Vorhersageverfahren präsentiert. Es soll die Zahl der Funde in den kommenden Jahren noch einmal drastisch erhöhen.