In der Frühzeit des Sonnensystems umkreiste ein größerer Himmelskörper die Sonne – bis er eines Tages mit einem anderen kollidierte. Forscher der University of Colorado Boulder (CU Boulder) haben einen Überrest dieses Protoplaneten ausgemacht: in Form eines äußerst seltenen Meteoriten.
Northwest Africa (NWA) 12774 heißt der Meteorit, der 2019 in der Sahara gefunden wurde. Das Team um den Geowissenschaftler Aaron Bell hat ihn untersucht und ist zu dem Schluss gekommen, dass es sich um das Trümmerteil eines Protoplaneten handelt, der wenige Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems entstanden ist. Ein Protoplanet ist der Vorläufer eines Planeten; es ist das zweite Entwicklungsstadium nach den Planetesimalen.
Eine 4 Zentimeter große, 5,6 Gramm schwere Scheibe des Meteoriten NWA 12774
(Bild: John Kashuba)
„Es ist unglaublich zu denken, dass es da einst einen Himmelskörper von dieser Größe gab“, sagte Bell. „Wir wissen von seiner Existenz nur, weil einige Fragmente davon zufällig auf der Erde gelandet sind. Diese Meteoriten sind der Beweis für einen komplett anderen Weg, wie sich frühe Planeten entwickelten.“
Gestein aus der Frühzeit des Sonnensystems
NWA 12774 ist ein Angrit, ein vulkanisches Gestein, das sich in der Frühzeit des Sonnensystems gebildet hat, also vor rund 4,5 Milliarden Jahren. Es ist äußerst selten: Gerade mal 68 der rund 80.000 auf der Erde gefundenen Meteoriten sind Angrite.
Das Besondere an Angriten ist die chemische Zusammensetzung: Sie enthalten kaum Siliziumdioxid, das der Hauptbestandteil der Gesteinsplaneten in unserem Sonnensystem ist. NWA 12774 enthielt zudem Klinopyroxen, einen Mineralkristall, der häufig in der Erdkruste und im Erdmantel vorkommt.
Der Klinopyroxen von NWA 12774 weist jedoch einen außergewöhnlich hohen Gehalt an Aluminium auf. Diese Kombination kann sich nur unter sehr hohem Druck tief unten gebildet haben: Die Forscher rekonstruierten die Bedingungen und fanden heraus, dass es mindestens 17.500 bar gewesen sein müssen. Zum Vergleich: Auf dem Grund des Marianengrabens, der tiefsten Stelle der Erde, herrscht ein Druck von etwa 1000 bar.
Bisher gingen Forscher davon aus, dass Angrite von Asteroiden stammen. Diese Himmelskörper sind zu klein für die Bedingungen, unter denen dieser Meteorit entstand. Um einen solchen Druck im Innern zu erzeugen, musste der Himmelskörper einen Radius von mindestens 1000 Kilometern gehabt haben.
Kristalle mit scharfen Kanten
Bei ihren Untersuchungen stießen die Forscher auf eine weitere Besonderheit: Die Kristalle im Inneren von NWA 12774 haben immer noch scharfe Kanten sowie feine chemische Strukturen auf, die darauf hindeuten, dass sie in relativ geringer Tiefe entstanden. Wären sie in größerer Tiefe entstanden, wären diese Strukturen nicht mehr vorhanden.
Das Team korrigierte die Größe des Himmelskörpers deshalb noch einmal nach oben: Sein Radius könnte größer als 1800 Kilometer gewesen sein – und damit in etwa so groß wie der Erdmond, vielleicht sogar so groß wie der Mars, dessen Radius 3300 Kilometer beträgt.
Bell hält es für möglich, dass der von ihnen identifizierte Protoplanet nicht der einzige in unserem Sonnensystem war. „In den Archiven liegen noch viele Meteorite, die noch nicht gründlich untersucht wurden, es gab wahrscheinlich noch mehr solcher Protoplaneten, von denen wir nichts wissen.“ ,
Das Team um Bell stellt seine Ergebnisse in der Fachzeitschrift Earth and Planetary Science Letters vor.
(wpl)
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