Geschenk des Himmels. Eine Analyse eines alten Meteoriten stellt unser Verständnis vom Ursprung des Mars in Frage

Die klassische Art, Planeten zu gebären

Nach gängigen Modellen entstehen Planeten aus den Überresten von Sternen. Sterne entstehen aus einem Nebel einer Staubgaswolke, wenn ein dichter Materialhaufen unter der Schwerkraft zusammenbricht. Dieser Cluster dreht sich und packt mehr Material von sich selbst in die Wolke, wodurch eine Scheibe entsteht, die um einen neuen Stern wirbelt. In der Scheibe sammeln sich Staub und Gase weiter an und bilden die Kerne von Planeten und Planetensystemen.

Mars füllt bereits den Müll. Der Beweis wurde durch einen Perseverance-Truck erbracht

Nach Angaben unseres eigenen Sonnensystems scheint sich dieses System vor etwa 4,6 Milliarden Jahren auf die gleiche Weise gebildet zu haben. Komplizierter ist allerdings die Antwort auf die Frage, wie und wann einzelne Elemente in Planetenkörper eingebaut wurden.

Nach aktuellen Modellen wurden flüchtige Gase zu einem Zeitpunkt Teil der Planeten, als sich diese Planeten aus dem Sonnennebel bildeten. Da der Planet in diesem Stadium heiß und matschig ist, werden diese flüchtigen Stoffe in den globalen vulkanischen Ozean freigesetzt, der der entstehende Planet ist, und wenn der Planetenmantel abkühlt, entweichen sie teilweise in gasförmiger Form in die Atmosphäre.

Zusätzliche flüchtige Stoffe werden den Planeten mit Meteoritenbombardement versorgen, da in kohlenstoffhaltigen Meteoriten gebundene flüchtige Stoffe, Chondrite genannt, freigesetzt werden, nachdem diese Meteoriten beim Aufprall auf den Planeten zerfallen.


Die auf dem Mars entdeckten turmartigen Felsformationen ähneln verdrehten Säulen.

Ein weiteres mysteriöses Bild vom Mars: Faszinierende Felstürme erheben sich am Grund des Sees

Das Innere des Planeten sollte also die Zusammensetzung des Sonnennebels widerspiegeln, während die Zusammensetzung seiner Atmosphäre hauptsächlich von flüchtigen Stoffen beeinflusst wird, die von Meteoriten stammen. Der Unterschied zwischen den beiden Quellen ist beispielsweise an den Isotopenverhältnissen der Edelgase, insbesondere Krypton, zu erkennen.

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Mars als gutes Beispiel

Und weil sich der Mars relativ schnell gebildet und verfestigt hat (in etwa vier Millionen Jahren, während es für die Erde zum Vergleich geschätzte 100 Millionen Jahre dauerte), ist dies eine gute Formel für die sehr frühen Stadien des Planetenbildungsprozesses.

„Wir können die Verteilung flüchtiger Stoffe während der ersten paar Millionen Jahre des Sonnensystems rekonstruieren“, sagt die Geochemikerin Sandrine Péron, ehemals von der University of California, Davis und heute Eidgenössische Technische Hochschule Zürich.


Der namenlose Krater in der Region namens Aonia Terra auf dem Mars gleicht einem großen Auge für die Anzeige in wahren Farben

Ein neues Bild des Mars zeigt einen Krater, der einem riesigen gruseligen Auge ähnelt

Natürlich erfordert dies Eingabeinformationen, und in dieser Richtung ist der Meteorit von Chassigny laut Wissenschaftlern buchstäblich ein Geschenk des Himmels. Seine Zusammensetzung aus Edelgasen unterscheidet sich von der Zusammensetzung der Marsatmosphäre, was darauf hindeutet, dass sich ein Stück Gestein vom Marsmantel gelöst und in den Weltraum geschleudert hat und ursprünglich aus einem planetarischen Inneren stammt, das aus dem Sonnennebel gebildet wurde.

Allerdings ist die Messung der genauen Isotopenverhältnisse von Krypton relativ schwierig und nicht immer erfolgreich. Daher verwendete Péron zusammen mit einem Kollegen von der University of California, dem Geochemiker Sujoy Mukhopadhyay, eine neue Technik unter Verwendung eines Edelgaslabors, das der Universität zur Verfügung stand.

Irgendwas ist anders…

Aber diese neue Messung zeigte etwas Seltsames. Das Verhältnis der Kryptonisotope im Chassigny-Meteoriten war nahe dem Verhältnis, das wir mit Chondriten assoziieren. Und er sah ihnen bemerkenswert ähnlich. „Die innere Zusammensetzung des Mars ist fast rein chondritisch”, sagte Péron. „Es ist sehr klar.”

Ihrer Meinung nach deutet dies darauf hin, dass Meteoriten flüchtige Substanzen viel früher auf den Mars gebracht haben, als Wissenschaftler bisher angenommen hatten, das heißt, bevor der Sonnennebel durch Sonnenstrahlung zerstreut wurde.

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Wenn diese Theorie richtig ist, dann war die Reihenfolge der Ereignisse wie folgt: Der Mars erhielt die Atmosphäre vom Sonnennebel, nachdem sein globaler vulkanischer Ozean abgekühlt war; andernfalls wären die chondritischen und Nebelgase viel stärker gemischt als das Team feststellte.

Aber das bedeutet ein weiteres Rätsel. Wenn also die Sonnenstrahlen schließlich die Überreste des Nebels verbrannten, hätte es die Atmosphäre des Nebels auf dem Mars verbrennen müssen. Aber atmosphärisches Krypton musste irgendwo aufbewahrt werden. Laut dem Team vielleicht in polaren Eiskappen. „Aber dazu müsste der Mars unmittelbar nach seiner Akkretion kalt sein“, sagte Mukhopadhyay.

Ihm zufolge wirft die Studie, indem sie auf die chondritischen Gase im Inneren des Mars hinweist, interessante Fragen über den Ursprung und die Zusammensetzung der frühen Marsatmosphäre auf.

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