Am 28. Februar 2021 zum ersten Mal seit 30 Jahren ein Meteorit fiel in Großbritannien und wurde später von Wissenschaftlern geborgen. Heute gibt es internationale Bemühungen, diesen Weltraumfelsen zu untersuchen und mehr über seinen Platz im frühen Sonnensystem zu erfahren.
Dieser Meteorit ist nach ihm benannt Winchcombeder Stadt in Gloucestershire, wo mehrere Fragmente geborgen wurden – darunter ein Stück, das darauf gelandet ist die Einfahrt eines Einfamilienhauses.
Der Meteorit entstand vor 4,5 Milliarden Jahren im fernen äußeren Sonnensystem, jenseits der Umlaufbahn des Jupiter. Wir bezeichnen solche Objekte als primitiv, weil sie einige der ersten festen Materialien enthalten, die sich in unserer kosmischen Nachbarschaft gebildet haben, und Einblicke in eine Zeit bieten, als unser Sonnensystem noch in den Kinderschuhen steckte.
Im Laufe der Zeit verschmolz ein Großteil dieses festen Materials zu größeren Objekten, was schließlich zur Entstehung von Planeten führte. Einige der frühen Bausteine, die vermieden wurden, in diesem Prozess der planetaren Versammlung verbraucht zu werden, sind heute als vorhanden Asteroiden oder noch kleinere Objekte. Der Winchcombe-Meteorit ist ein solcher Himmelskörper.
Einige dieser frei herumlaufenden planetaren Bausteine könnten für die Wasserversorgung der frühen Erde verantwortlich gewesen sein. Daher kann Winchcombe einen Einblick gewähren in die Aktivität des Wassers auf festen Körpern im alten Sonnensystem.
Weg durch den Raum
Winchcombe ist eine seltene Art von Meteoriten als CM-Chondrit bekannt. Diese Meteoriten sind charakterisiert durch hohe Konzentrationen von Wasser und organischen Stoffen (Moleküle mit Ketten aus Kohlenstoffatomen), die beide wesentliche Bestandteile für die Entstehung des Lebens sind.
Wir kennen den Weg durch den Weltraum die das Winchcombe-Objekt nahm – seine Umlaufbahn – bevor es auf die Erde fiel. Es ist einer von nur fünf primitiven, wasserführenden Chondriten, für die Wissenschaftler diese Informationen haben. Wenn wir seine Umlaufbahn kennen, können wir genau bestimmen, woher er im Sonnensystem kam.
Die Stücke dieses Meteoriten wurden sehr schnell wiederhergestellt– innerhalb von 12 Stunden nach Ankunft auf der Erde. Das bedeutet, dass Wasser aus der Erdatmosphäre nur wenig Zeit hatte, mit dem Meteoriten zu reagieren und ihn zu kontaminieren. Zusammen mit der Seltenheit, den primitiven Merkmalen und dem fernen Ursprung des Meteoriten macht seine schnelle Erholung das Objekt zu einem idealen Kandidaten für die Untersuchung der Rolle von Asteroiden im frühen Sonnensystem.
Der Meteorit war wahrscheinlich einst Teil eines größeren Asteroiden. Aber als man sich Teile des Winchcombe-Objekts unter dem Mikroskop ansah, wurde das schnell klar es ist nicht ein Felsen, sondern viele –- eine komplexe Mischung aus lose zusammengehaltenen Fragmenten. Diese Struktur ist das Ergebnis von Kollisionen zwischen größeren Asteroiden im Weltraum.
Das durch die Kollision entstandene Trümmerfeld verschmolz anschließend zu einer neuen Population kleinerer Asteroiden der zweiten Generation, die aufgrund ihrer lockeren, blockartigen Konfiguration als Trümmerhaufen-Objekte bezeichnet werden. Winchcombe stammte von einem dieser Trümmerhaufen – fragmentierte Überreste der verschiedenen felsigen Objekte, die in der Zeit vor den Planeten existierten.
Weltraumschlamm
Jedes Gesteinsfragment, aus dem der Winchcombe-Meteorit besteht, zeichnet eine eigene Geschichte auf, die beispielsweise Unterschiede in der Wassermenge aufdeckt, mit der es interagiert, und impliziert, dass der Mutter-Asteroid eine komplexe Struktur hatte.
Diese Beobachtungen weisen entweder auf unterschiedliche Wassermengen auf diesem Mutterkörper hin, die als Eis kondensierten, als der Asteroid wuchs, oder auf den ungleichmäßigen Wasserfluss durch den Asteroiden. Wenn Weltraumfelsen ins Spiel kommen Kontakt mit flüssigem Wasser Sie beginnen sich zu verändern und bilden eine ungewöhnliche Form von dunkelschwarzem, feinkörnigem „Weltraumschlamm“.
Forscher aus der ganzen Welt nutzen die Gelegenheit, diese Mineralien zu untersuchen, weil sie in ihrer Kristallstruktur Moleküle des ursprünglichen Wassers enthalten, das auf diesen Asteroiden geflossen ist.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern hat die verschiedenen Isotope (oder chemischen Formen) des in Winchcombe vorhandenen Wasserstoffs genau gemessen. Wasserstoff ist neben Sauerstoff eines der beiden chemischen Elemente im Wasser. Die Ergebnisse der Wissenschaftler zeigten, dass das im Meteoriten enthaltene Wasser dem Wasser auf der Erde sehr ähnlich ist.
Dies stärkt eine Theorie, dass Asteroiden eine entscheidende Rolle bei der Wasserversorgung der frühen Erde spielten und dadurch die Ozeane erzeugten, die wir heute sehen.
Katastrophaler Zusammenstoß
Irgendwann wurden chemische Reaktionen zwischen Wasser und Gestein dadurch gestoppt katastrophale Kollision mit einem anderen Asteroiden. Dieses Ereignis zerschmetterte den Mutterkörper des Meteoriten. Die meisten Gesteinsfragmente im Winchcombe-Meteoriten sind sehr klein, weniger als 1 mm groß. Dieses Muster aus kleinen Stücken ist ein Beweis für die hochenergetische Kollision, aber auch die Signatur eines schwachen Asteroiden.
Mit zunehmendem Verständnis der planetaren Bausteine erkennen wir zunehmend, dass die Arten von planetaren Körpern, die der Winchcombe-Meteorit repräsentiert, nicht mehr in ihrer ursprünglichen Form existieren.
Die meisten, wenn nicht alle, kleinen Asteroiden (mit einem Durchmesser von weniger als 10 km) sind wahrscheinlich Trümmerhaufen Leichen. Winchcombe ist ein Relikt aus dieser Zeit und ein Beweis für das Schicksal der meisten Asteroiden. Wir können ihre Geschichte in ein paar einfachen Worten zusammenfassen: heiß und nass, dann zu Schutt zertrümmert.
Die Untersuchung von Winchcombe hat uns auch geholfen zu verstehen, wie diese Art von Meteoriten in der Atmosphäre zerfallen und warum sie daher selten als große Felsen gefunden werden.
Die Forschung zu Winchcombe geht weiter und es gibt noch viele weitere wissenschaftliche Fragen, die wir hoffentlich beantworten können. Eine besonders interessante Studie betrifft die Art und Menge organischer Materie in Winchcombe und ob die von Meteoriten gelieferte organische Materie eine Rolle bei der Versorgung mit Nährstoffen – im Wesentlichen Nahrung – für das entstehende Leben auf der Erde spielte.
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