Geschmolzene Gesteinskörner aus einem Kometen geben Forschern nach 20 Jahren noch Rätsel auf
Im Jahr 2006 brachte die NASA Proben des Kometen Wild 2 nach Hause. In dem Eis waren auch Gesteinsfragmente enthalten, die sich von den meisten bekannten Meteoriten unterscheiden – vermutlich sind sie in einer eisreichen Region entstanden. Ihre Chemie deutet darauf hin, dass selbst weit entfernt von der Sonne genügend Energie vorhanden war, um Staub zu schmelzen.
Vor rund 4,5 Milliarden Jahren entstanden im jungen Sonnensystem winzige Tröpfchen geschmolzenen Gesteins, die später erstarrten und in Asteroidenmaterial eingingen. Diese millimetergroßen Kügelchen werden Chondren genannt. Auch in Kometen wurden die Kügelchen nachgewiesen. Bisher dachten Wissenschaftler jedoch, dass sie ursprünglich aus sonnennäheren Regionen stammten und allmählich nach außen transportiert wurden.
Neu untersuchte Proben des Kometen 81P/Wild 2 lassen nun einen anderen Schluss zu. Der Meteoritenforscher Mingming Zhang von der University of Wisconsin-Madison und sein Team vermuten eine andere, noch unbekannte Quelle für die Gesteinskörner. „Das größte Überraschungsmoment war, dass die Körner auf ein zuvor nicht identifiziertes Chondrenreservoir in den eisreichen Regionen des Sonnensystems hinweisen“, so Zhang gegenüber Earth.com.
Was Sauerstoff und Eis verraten
Die NASA-Sonde Stardust flog im Jahr 2004 an Wild 2 vorbei. Die Partikel trafen mit etwa 6,1 Kilometern pro Sekunde auf einen Block aus Aerogel, ein ultraleichtes Material, das die Partikel in länglichen Spuren auffing. Zwei Jahre später wurde der eingefangene Staub zur Erde gebracht.
Das Forschungsteam untersuchte einen rund 17 Millimeter langen Einschlagkanal im Aerogelblock und entnahm daraus 98 Fragmente. Fast die Hälfte bestand aus Chondren oder ähnlichen Materialien. Die Wissenschaftler führten 273 Sauerstoffmessungen durch, um das Verhältnis der Sauerstoffisotope herauszufinden – denn das kann darauf hinweisen, in welcher Umgebung ein Mineral entstand.
Rund 90 Prozent der Fragmente wichen von allen bekannten Meteoriten-Chondren ab. Auch rechnerische Mischungen verschiedener bekannter Gruppen konnten die Messwerte nicht erklären. Besonders auffällig war der hohe Anteil eisenreicher Körner mit etwa 60 Prozent.
Der hohe Anteil oxidierten Eisens spricht dafür, dass bei der Entstehung reichlich Sauerstoff verfügbar war. Im äußeren Sonnensystem könnte Wassereis diese Voraussetzung erfüllt haben. Gleichzeitig enthalten die Proben noch glasartige Bestandteile, die durch flüssiges Wasser rasch zerstört würden. Anzeichen für eine spätere starke Wasserveränderung gibt es kaum.
Auch zeitlich lassen sich die Körner einordnen: Ein Fragment erstarrte etwa 2,7 Millionen Jahre nach der Bildung der ersten Feststoffe im Sonnensystem. Andere Proben könnten mindestens drei bis vier Millionen Jahre später entstanden sein.
Woher kam die nötige Hitze?
Wie Gestein in einer eisigen Umgebung schmelzen konnte, ist unklar. Denkbar wäre, dass eisreiche Körper mit Geschwindigkeiten von drei bis fünf Kilometern pro Sekunde zusammengestoßen sind. Auch Blitze oder Schockwellen könnten lokal ausreichend Wärme erzeugt haben.
Die Untersuchung ist nur begrenzt aussagekräftig: Sämtliche Fragmente stammen aus einem einzigen Einschlagkanal und wiegen zusammen weniger als ein Zehntel des ursprünglichen Staubpartikels. Weitere Elementanalysen könnten die Herkunft noch genauer ermitteln, würden jedoch kostbares Probenmaterial verbrauchen. Die Studie wurde in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
Artikelreferenz
Zhang, M., Brownlee, D. E., Joswiak, D. J., & Kita, N. T. (2026). An unidentified reservoir of comet 81P/Wild 2 chondrules. PNAS.