Asteroiden sind großartig! Wer mein Blog regelmäßig liest weiß, warum die Felsbrocken aus dem All so wichtig für unser Verständnis des Universums sind. Nicht umsonst habe ich meine Doktorarbeit zu diesem Thema geschrieben; habe ich extra ein Buch über Asteroiden geschrieben und nutze jede Gelegenheit bei Auftritten mit den Science Busters um die Bedeutung der Asteroiden zu erklären. Die Asteroiden sind nicht nur unser Weg in die Zukunft sondern auch unsere wichtigste Informationsquelle wenn wir mehr über unsere Vergangenheit und unseren Ursprung herausfinden wollen.
Ich und mein Lieblingsmeteorit…
Das ist ja auch logisch: Die Asteroiden sind das, was heute noch von diesen Anfängen übrig ist. Die Asteroiden waren das Baumaterial, aus dem die Planeten unseres Sonnensystems entstanden sind; sie sind das, was da war bevor irgendetwas anderes da war und heute die einzige Quelle dieses ursprünglichen Materials. Ihre Erforschung ist unschätzbar und die in ihnen enthaltenen Informationen äußerst wertvoll. Das zeigt eine kürzlich veröffentliche Forschungsarbeit wieder einmal sehr eindrucksvoll. Ein internationales Team aus Wissenschaftlern unter der Leitung von Projjwal Banerjee von der Universität Minnesota hat sich Gedanken über die Entstehung des Sonnensystems gemacht (“Evidence from stable isotopes and 10Be for solar system formation triggered by a low-mass supernova”)
Bevor unser Sonnensystem entstand war da nur eine große Wolke aus Wasserstoff, Helium, Spuren anderer Gase und Staub. Damit daraus ein Stern und ein Schwung Planeten entstehen können, muss mit dieser Wolke irgendetwas passieren. Sie muss auf die richtige Art und Weise gestört werden, so dass sich in ihrem Zentrum eine Region erhöhter Dichte bilden kann. Diese Kerne haben eine höhere Masse als die Umgebung und ziehen so auch mehr Gas und Staub an. Im Laufe der Zeit kollabiert so die gesamte Wolke, verdichtet sich immer weiter bis irgendwann ein Stern entsteht und aus dem Rest zuerst Asteroiden und dann Planeten.
Was genau den Kollaps so einer Wolke auslösen kann, ist nicht genau festgelegt. Es könnte zum Beispiel in der Nähe der Wolke ein Stern vorüber ziehen und mit seiner Gravitationskraft alles ein wenig durcheinander wirbeln. Es könnte aber auch ein naher Stern am Ende seines Lebens als Supernova explodieren und dadurch den Kollaps anregen. Es ist naturgemäß nicht einfach herauszufinden, was vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren in der Nähe der Wolke passiert ist, aus der sich unser Sonnensystem gebildet hat.
Die Arbeit von Banerjee und seinen Kollegen scheint aber nun nahezulegen, dass tatsächlich ein explodierender Stern der Auslöser für die Geburt der Sonne gewesen ist. Die Astronomen haben in ihrer Arbeit zwei Dinge gemacht: Sie haben zuerst verschiedene Arten von Supernovaexplosionen am Computer simuliert. Dabei waren sie vor allem daran interessiert, wie viele Neutrinos dabei erzeugt werden. Diese Elementarteilchen wechselwirken fast gar nicht mit dem Rest der Materie und können so schnell und direkt aus dem sterbenden Stern entkommen. Wenn sie dann doch ab und zu mal mit anderen Atomen reagieren, können sie kernphysikalische Prozesse anregen und so Atomsorten produzieren, mit denen man ansonsten nicht rechnen würde. Zum Beispiel das Isotop Beryllium-10. Das findet man zwar auch ohne Supernova überall in der dünnen Materie zwischen den Sternen. Kosmische Strahlung die überall im Kosmos zu finden ist kann ebenfalls Beryllium-10 erzeugen. Aber die Wissenschaftler haben nach einem Weg gesucht, genau die Menge an Beryllium-10 zu erzeugen, die man in unserem Sonnensystem tatsächlich beobachtet. Das war der zweite wichtige Schritt in ihrer Arbeit: Sie haben Meteorite untersucht, also die auf die Erde gefallenen Bruchstücke von Asteroiden. In ihnen finden wir das ursprüngliche Material aus der Zeit vor der Entstehung der Planeten und damit können wir auch die Zusammensetzung des Materials der Wolke aus der das Sonnensystem entstanden ist untersuchen.
Meteoriten sind super (so wie die hier aus dem Naturhistorischen Museum in Wien)
Das Resultat: Die in den Meteoriten gemessenen Mengen von Beryllium-10 passen am besten zur Explosion eines vergleichsweise leichten Sterns von etwa 12 Sonnenmassen. Auch die anderen Isotope die man in den Meteoriten gefunden hat, passen zu diesem Modell.
Vor 4,6 Milliarden Jahren ist also in der Nähe einer großen interstellaren Wolke ein Stern mit der 12fachen Masse der Sonne explodiert. Diese Explosion hat den Kollaps der Wolke ausgelöst und die Entstehung des Sonnensystems angeregt. Und all das können wir erforschen, in dem wir ein paar kleine Felsbrocken untersuchen, die aus dem Weltall auf die Erde gefallen sind. Ich kann nur wiederholen: Asteroiden sind großartig!
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