Ein Bruchstück des Winchcombe-Meteoriten (Bildnachweis: The Trustees of the Natural History Museum)
Der Winchcombe-Meteorit, der am 28. Februar 2021 in Gloucestershire in Großbritannien zu Boden fiel, nachdem er eine Spur durch den Nachthimmel gezogen hatte, stammte von einem Asteroiden, der durch Wasser stark verändert sowie mehrfach zertrümmert und neu geformt worden war.
Das ist das Ergebnis einer detaillierten Analyse des Meteoriten, dessen Fragmente auf Feldern in der Nähe des Dorfes Winchcombe und sogar auf der Einfahrt einer Familie gefunden wurden. Es handelt sich um den ersten Meteoriten, der seit 1991 in Großbritannien gefallen ist und geborgen wurde. Dank des Netzwerks der U.K. Fireball Alliance, das den Himmel mit Videokameras beobachtet, und dank der Berichte von Augenzeugen konnten die Wissenschaftler das ungefähre Gebiet, in dem der Meteorit gefallen war, triangulieren.
Am nächsten Tag waren Suchteams vor Ort. Sie konnten schnell Fragmente des Meteoriten bergen, in einigen Fällen innerhalb von Stunden nach dem Einschlag und bevor die Erdatmosphäre das Weltraumgestein chemisch ernsthaft verändern konnte (obwohl einige der Fragmente irdische Verunreinigungen aufwiesen, unter anderem durch Kochsalz). Insgesamt wurde Material im Wert von 602 Gramm (21,2 Unzen) gesammelt.
Trotz seiner feurigen Reise sind die Fragmente des Winchcombe-Meteoriten so makellos, wie man es sich nur wünschen kann. Die Zusammensetzung des Meteoriten birgt seine geheime Geschichte, die Wissenschaftler mit Hilfe hochentwickelter Transmissionselektronenmikroskopie und Techniken wie Elektronenrückstreuung, Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie und Atomsondentomographie herausfinden können.
Dies sind alles Methoden, die normalerweise bei kostbarem Material zum Einsatz kommen, das von Asteroidenproben-Rückführungsmissionen zur Erde transportiert wird; die Tatsache, dass die Wissenschaftler diese sensiblen Werkzeuge bei dem Winchcombe-Stück einsetzen konnten, ist der guten Erhaltung der Proben zu verdanken.
„Dieses Niveau der Analyse des Winchcombe-Meteoriten ist praktisch beispiellos für Materialien, die nicht direkt von Weltraummissionen zur Erde zurückgebracht wurden, wie Mondgestein aus dem Apollo-Programm oder Proben vom Asteroiden Ryugu, die von der Hayabusa-2-Sonde gesammelt wurden“, sagte Leon Hicks von der Universität Leicester in einer Erklärung.
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Die Untersuchung ergab, dass die Fragmente aus einer Brekzie bestehen, bei der einzelne Gesteinsbrocken miteinander verkittet sind (nicht buchstäblich mit Zement, wie er beim Hausbau verwendet wird, sondern durch eine Mischung, die als kataklastisches Gemisch bekannt ist). Der Winchcombe-Meteorit wird als CM-Kohlenstoffchondrit eingestuft, also als kohlenstoffreiches und steiniges Gestein. Die Analyse, bei der die Fragmente im Nanometerbereich untersucht wurden, ergab, dass die Winchcombe-Brekzie aus acht verschiedenen Typen von CM-Chondriten gebildet wurde, die die häufigste Variante von kohlenstoffhaltigen Chondriten darstellen.
„Wir waren fasziniert davon, wie stark die Brekzie in der von uns analysierten Winchcombe-Probe zersplittert war“, sagte Luke Daly von der Universität Glasgow, der die Forschungsarbeiten leitete. „Wenn man sich den Winchcombe-Meteoriten als ein Puzzle vorstellt, dann war das, was wir bei der Analyse sahen, so, als ob jedes der Puzzleteile selbst auch in kleinere Stücke geschnitten und dann in einem Beutel mit Fragmenten von sieben anderen Puzzles durcheinander gebracht worden wäre.“
Das deutet darauf hin, dass der Asteroid, aus dem der Winchcombe-Meteorit stammt, mehrfach zertrümmert und neu zusammengesetzt wurde, vermutlich nach Kollisionen mit anderen Asteroiden zu einem frühen Zeitpunkt in der Geschichte des Sonnensystems.
Darüber hinaus weisen die Meteoritenfragmente auch deutliche Hinweise darauf auf, dass sie vor ihrer Zertrümmerung durch flüssiges Wasser chemisch verändert worden sind. In einigen Fällen wurden durch Wasser veränderte Körner direkt neben unveränderten Körnern gefunden, so sehr war die Brekzie durcheinander geraten. Unerwartet hoch war auch der Anteil an Karbonaten wie Aragonit, Calcit und Dolomit. Dabei handelt es sich um kohlenstoffhaltige Minerale, was darauf schließen lässt, dass der Asteroid, von dem Winchcombe stammt, einst eine große Menge an Kohlendioxid-Eis enthielt. Irgendein Ereignis, vielleicht eine Kollision, ließ dieses Eis schmelzen und ermöglichte es, das Gestein chemisch zu verändern und die Karbonate zu bilden. Dies könnte auch die rätselhaften karbonatreichen Adern erklären, die von der NASA-Mission OSIRIS-REx auf der Oberfläche des Asteroiden Bennu entdeckt wurden.
„Es gibt uns eine klarere Vorstellung davon, wie er im Laufe seines Lebens durch Einschläge ramponiert und immer wieder neu geformt worden sein muss, seit er vor Milliarden von Jahren aus dem Sonnennebel zusammengewirbelt wurde“, schloss Daly.
Diese Erkenntnisse sind jedoch nicht die ersten Entdeckungen, die im Zusammenhang mit dem Winchcombe-Meteoriten gemacht werden. Anfang dieses Jahres wurde von mehreren Wissenschaftlergruppen bekannt gegeben, dass mit Hilfe fortschrittlicher Elektronenmikroskopie Aminosäuren und Nukleobasen in dem Meteoriten gefunden wurden. Obwohl diese Moleküle nicht direkt am Leben, wie wir es kennen, beteiligt sind, sind sie Vorläufer von komplexeren Aminosäuren, die als biologisch nützlich bekannt sind.
Das Vorhandensein von Wasser auf dem Asteroiden, aus dem der Winchcombe-Meteorit stammt, könnte auch zum Verständnis der Herkunft des Wassers auf der Erde beitragen. Die vorherrschende Theorie besagt, dass es durch Einschläge auf die Erde gebracht wurde, aber waren es Einschläge von Kometen oder Asteroiden? Kohlenstoffhaltige Chondrite scheinen die wahrscheinlichste Quelle zu sein, was die wasserveränderten Winchcombe-Proben zu einem wichtigen Beweisstück machen könnte, wenn künftige Forschungen mehr darüber enthüllen können, ob das Deuterium-Wasserstoff-Verhältnis im Wasser des Asteroiden dem des Wassers auf der Erde entspricht.
Die Forschungsergebnisse wurden am 16. April in der Zeitschrift Meteoritics and Planetary Science veröffentlicht.
