Ein Eisenmeteorit aus der UCLA Meteorite Gallery (Bildnachweis: UCLA Meteorite Gallery)
Sie sind wahrscheinlich damit vertraut, wie das Sonnensystem heute aussieht. Es gibt acht offiziell anerkannte Planeten, die mehr oder weniger auf derselben Ebene liegen und die Sonne umkreisen. Aber haben Sie jemals darüber nachgedacht, wie es vor Milliarden von Jahren aussah? Damals waren die Dinge noch ganz anders.
Wir dachten bisher, dass das frühe Sonnensystem ein bisschen wie eine Dartscheibe aussah, mit konzentrischen Ringen aus Material, die unsere Sonne umkreisten. Doch ein Forscherteam vermutet nun, dass das frühe Sonnensystem eher wie ein Donut aussah. Sie haben dies anhand einer eher unwahrscheinlichen Quelle herausgefunden: Eisenmeteoriten.
Unser Sonnensystem entstand vor etwa 4,6 Milliarden Jahren, als eine rotierende Wolke aus Staub und Gas – der Sonnennebel – in sich zusammenfiel und die Sonne bildete. Aber nicht alles von diesem Staub und Gas wurde zu unserem Stern. Das übrig gebliebene Material kreiste in einem chaotischen Durcheinander weiter um die Sonne und verdichtete sich schließlich zu Planeten und Asteroiden. Diese kosmische Kinderstube ist als protoplanetare Scheibe bekannt.
Wir können zwar nicht physisch in die Zeit der Entstehung unseres Sonnensystems zurückblicken, aber wir können andere Beispiele protoplanetarer Scheiben anderswo im Universum sehen, und viele von ihnen weisen diese konzentrischen Kreise aus Material auf. Und ursprünglich dachten wir, dass das Sonnensystem auch so ausgesehen haben könnte.
Aber die UCLA-Forscher haben in Eisenmeteoriten Hinweise gefunden, die auf das Gegenteil hindeuten. Eisenmeteoriten stammen von metallischen Kernen alter Asteroiden, die sich in der Frühzeit des Sonnensystems gebildet haben, und können uns daher Aufschluss über die Entstehung des Sonnensystems geben. Was die Aufmerksamkeit der Forscher auf sich zog, waren hochschmelzende Metalle wie Iridium und Platin, die in Meteoriten aus der äußeren Scheibe des frühen Sonnensystems reichlich vorhanden waren.
Diese Zusammensetzung gab ihnen Rätsel auf. Diese Metalle, die bei hohen Temperaturen kondensieren, hätten sich näher an der Sonne und nicht in den kalten Bereichen des Sonnensystems bilden müssen. Und wenn unser Sonnensystem eine dartscheibenartige Struktur hätte, hätten diese Metalle nicht von Ring zu Ring „springen“ können, um in der äußeren Scheibe zu landen. So stellten die Forscher eine neue Theorie über die Form des jungen Sonnensystems auf: Es sah eher wie ein Donut aus, eine Form, die es hochschmelzenden Metallen ermöglichte, sich nach außen zu bewegen, während sich die Scheibe ausdehnte.
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Aber dann stießen sie auf ein anderes Problem. Die Schwerkraft der Sonne hätte diese schwereren Metalle in den letzten paar Milliarden Jahren zu ihr zurückziehen müssen – doch das tat sie nicht. Aber auch dafür hat das Team eine mögliche Lösung gefunden.
„Als sich der Jupiter bildete, öffnete er höchstwahrscheinlich eine physikalische Lücke, die die Iridium- und Platinmetalle in der äußeren Scheibe einschloss und sie daran hinderte, in die Sonne zu fallen“, sagte der Planetenforscher Bidong Zhang, Erstautor einer neuen Studie über die Meteoritenanalyse, in einer Erklärung.
„Diese Metalle wurden später in Asteroiden eingebaut, die sich in der äußeren Scheibe bildeten“, fügte Zhang hinzu, der Planetenforscher an der University of California, Los Angeles ist. „Dies erklärt, warum Meteoriten, die in der äußeren Scheibe entstanden sind – kohlenstoffhaltige Chondrite und kohlenstoffhaltige Eisenmeteoriten – einen viel höheren Iridium- und Platingehalt aufweisen als ihre Artgenossen in der inneren Scheibe.“
Und da haben Sie es. Einst war unser Sonnensystem eine donutförmige protoplanetare Scheibe, die mit Schwermetall gefüllt war, bevor sie sich langsam in das heutige multiplanetare System verwandelte.
Die Studie wurde am 28. Mai online in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
