Ähnlichkeiten zwischen Meteoriten und Kleinplaneten - Dr. Christian Pinter - Astronomische Beobachtungstipps

Die kohligen Chondrite belegen: Draußen im Sonnensystem muss es sehr ursprünglich gebliebene, massenarme Asteroiden mit hohem Kohlenstoffanteil geben.

Die Gewöhnlichen Chondrite zeigen: Es existierten auch kleinere silikatreiche Welten im Asteroidenreich.

Diese Himmelskörper besaßen allesamt zu wenig Masse, um aufzuschmelzen. Sie sind, wie auch alle Chondrite, undifferenziert geblieben.

Es gibt aber auch massereiche Körper im All: Diese schmolzen beim Zerfall radioaktiver Isotope auf und erhielten so einen Schalenaufbau: Mit eisernem Kern, steinernem Mantel und steinerner Kruste.

Von solch differenzierten Kleinplaneten wissen wir, weil wir differenzierte Meteorite besitzen.

Die steinernen Achondrite sind Proben aus Mantel und Kruste solcher Himmelsobjekte.

Die meisten Eisenmeteorite stammen aus deren Kern.

Die weit über 20.000 Meteorite in den Sammlungen waren somit einst Teil von unterschiedlich großen Mutterkörpern (im Englischen: "parent bodies").

Man ordnet differenzierte und undifferenzierte Meteorite je nach ihrer Petrologie, Mineralogie und chemischer Zusammensetzung in dreieinhalb Dutzend unterschiedliche Typen und Gruppen ein. Hinzu gesellen sich an die hundert einzelne Meteoriten, die in keine Schublade passen wollen.

Allein zwischen Mars und Jupiter umrundet eine Million Kleinplaneten (Asteroide) mit Durchmessern von mehr als einem Kilometer die Sonne. Deren Geschichte reicht 4,56 Milliarden Jahre zurück.

Etliche sind aus den Kollisionen einst größerer Asteroide - differenziert oder undifferenziert - hervorgegangen. Meteoritische Brekzien legen Zeugnis ab von der Wucht dieser Zusammenstöße.

Die vielen neuen Welten, die von so einer Kollision zurück blieben, teilten sich zunächst sehr ähnliche Bahnen und bildeten Familien im All.

Deren Mitglieder drifteten dann aber auseinander. Schuld daran ist auch die Sonne, die deren Orbits mithilfe des Jarkowski-Effekts beeinflusste.

Noch größere Bahnmanipulationen erfuhren jene Fragmente und Splitter, die in den sogenannten Resonanzzonen landeten. Der Riesenplanet Jupiter störte deren Kreise. Ein Teil der Objekte machte sich auf den Weg ins innere Sonnensystem. Einigen stand die Erde im Weg.

Sofern sie in der Lufthülle nicht verdampften, gehen sie als Meteorite nieder.

Daher besitzen wir Materialproben von mindestens hundert verschiedenen Kleinplaneten. Für Astronomen wäre es besonders interessant zu wissen, von welchen.

Denn so ließen sich sehr präzise Aussagen über die entsprechenden Asteroide treffen. Dazu müsste man die Verwandtschaftsverhältnisse kennen, gleichsam einen "Mutterschaftstest" durchführen.

Doch leider ist eine konkrete Zuordnung bislang nur bei ganz wenigen Meteoritengruppen gelungen. Wir besitzen also Bodenproben, wissen aber nicht, von welchen kosmischen "Böden" diese nun stammen - wenngleich das Verhältnis der Sauerstoff-Isotope wenigstens anzeigt, ob zwei Meteorite in der gleichen Region des Sonnensystems geboren wurden.

Sicher ist man sich hier nur bei den differenzierten Meteoriten vom Mond und vom Mars, ziemlich sicher bei der Vesta - wenngleich mit Einschränkungen.

Astronomen stellten Reflexionsspektren von etwa 2.000 Kleinplaneten her. Manche Minerale hinterlassen charakteristische Dellen in diesen Lichtkurven. Ähnliches hat man mit den Vertretern der einzelnen Meteoritengruppen gemacht, um nach Übereinstimmungen zu suchen.

Das Verfahren ist mangelhaft. Die Reflexionsspektren besitzen nicht die nötige Auflösung, um individuelle Mutterkörper zu ermitteln. Uns liegen quasi keine "Fingerabdrücke" der Mütter vor; wir kennen bestenfalls deren "Augenfarbe" und "Schuhgröße".

Bei den Eisenmeteoriten wissen wir noch weniger.

Die Reflexionsspektren einschlägiger Asteroide sind nämlich sehr flach und ohne Details. Sie gleichen einander sehr.

Obwohl es spektrale Ähnlichkeiten zwischen bestimmten Kleinplaneten und Meteoritengruppen gibt - diese Meteorite könnten auch von anderen Kleinplaneten mit ähnlichen spektralen Eigenschaften stammen. Asteroiden, die wie ein "Mutterkörper" aussehen, mögen außerdem selbst bloß ein Fragment eines anderen Mutterkörpers sein.

Bei einem weiteren Mutterschaftstest schaut man sich die Bahnen von Kleinplanetenfamilien an und rechnet zurück, wann deren Mitglieder einst auseinander stoben. Dieses Alter lässt sich mit dem Bestrahlungsalter von Meteoriten vergleichen: Es zeigt anhand der Einwirkzeit der kosmischen Strahlung an, wie lange Meteorite außerhalb ihres Mutterkörpers unterwegs waren.

Man kann auch nachrechnen, ob die Bahnen der Familienmitglieder bestimmte Resonanzzonen überspannen. Dank diverser Überwachungskameras lassen sich bei Meteoritenfällen auch immer öfter Flugbahnen in den Raum zurück rechnen.

Allein im Herbst 2024 wurden mehrere Studien veröffentlicht, denen zufolge die Herkunft von nicht weniger als 70% aller Meteorite geklärt sein sollen.

Demnach führten die Spuren der L-Chondrite zur Massalia-Familie, jene der H-Chondrite zur Koronis- bzw. Karin-Familie. Die selbe Meteoritengruppe wurde zuvor mit der Hebe in Verbindung gebracht.    

In jedem Fall scheint mir der Begriff "Ähnlichkeiten" zwischen Asteroiden und Meteoriten treffender als das Wort "Abstammung". Bei Menschen ist es ebenso: Manche Zeitgenossen schauen einander ähnlich und wohnen vielleicht sogar im selben Häuserblock, sind aber nicht verwandt. Daher finden sich in meinem Menüverzeichnis vorwiegend Fragezeichen.

Will man wirklich Beweise für eine Abstammung, müsste man letztlich also doch Raumsonden mit Landeeinheiten zu möglichst vielen Kleinplaneten entsenden. Sie sollten deren Material vor Ort zu analysieren, oder es besser noch in irdische Labors befördern. Andernfalls werden wir noch lange nach den richtigen Mutterkörpern suchen.

Wie auch immer: Es kann Spaß machen, die Meteorite und die ihnen ähnlichen Kleinplaneten mit eigenen Augen zu sehen. Daher folgen bei jedem genannten Himmelskörper Beobachtungstipps. Sofern es sich nicht um allzu lichtschwache Welten handelt, sind sie im Teleskop sichtbar. Schwächere lassen sich zumeist von Himmelsfotografen mit den Verfahren der Deep Sky Fotografie dingfest machen.

Außerdem lege ich stets einen Besuch im Naturhistorischen Museum in Wien nahe: Es besitzt die größte Meteoritenschausammlung der Welt.