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Lexikon der Biologie: Meteorit

Meteorit m [von griech. ta meteōra = die Himmelskörper], i.w.S. ein fester Körper von subplanetarer Größe (Durchmesser von unter 0,1 mm bis einige 10 km) im interplanetaren Raum (Meteoroid; bzw. aufgeschlagen auf der Erdoberfläche [Meteorit i.e.S.]), der beim Eintauchen mit hoher Geschwindigkeit (mehrere 10 km/s) in die Erd-Atmosphäre in dieser Leuchterscheinungen (Meteor) hervorruft. Kleine Meteoriten verglühen vollständig („Sternschnuppen“: meist 1–10 mm groß, Gewicht 1 mg bis 2 g). Meteorströme (Meteorschauer, Sternschnuppenschwärme) sind zu beobachten, wenn die Erde bei ihrem Sonnenumlauf ein Gebiet mit hoher Meteoritendichte passiert, sich also durch Staubwolken bewegt, die meist von einem Kometen stammen und sich entlang dessen Bahn verteilt haben. Jährlich rieseln bis zu 200.000 t Mikrometeoriten aus dem Weltraum auf unseren Planeten. Und mehr als 19.000 Meteoriten von jeweils über 100 g stürzen jedes Jahr auf die Erde ( vgl. Infobox und Abb. 1), die Mehrzahl ins Meer oder auf unbesiedelte Gebiete. Nur etwa 22.000 wurden bisher insgesamt gefunden und katalogisiert (der größte wiegt 54,4 t), davon die meisten aus der Antarktis. – Alle eingesammelten Meteoriten lassen sich grob in Steinmeteoriten und Eisenmeteoriten einteilen – je nachdem, ob sie hauptsächlich aus Silicaten (Kieselsäuren, Silicium) oder Eisen und Nickel bestehen. Steinmeteoriten gibt es im Weltall viel mehr (93%) als Eisenmeteoriten (5%), auf der Erde werden sie wegen ihres unauffälligeren Aussehens aber weitaus seltener entdeckt. Hinzu kommt noch eine rare Mischform, die Stein-Eisen-Meteoriten (2% im All, 8% der Funde auf der Erde). Diese 3 Klassen unterscheiden sich stark in ihrer chemischen und mineralogischen Zusammensetzung. Steinmeteoriten lassen sich in Chondriten und Achondriten gruppieren. Chondriten sind unauffällige, dunkelgraue, aber besonders urtümliche Meteoriten. Sie enthalten in der Regel kugelförmige, bis zu einigen Millimetern große Mineral- bzw. Gesteinskörnchen, Chondren genannt, die bei den Achondriten fehlen. Sog. kohlige Chondriten haben einen Kohlenstoff-Anteil (Kohlenstoff) von bis zu 5%. Zu dieser Untergruppe gehört der 1969 in Westaustralien gefundene, berühmte Murchison-Meteorit. In ihm wurden über 70 verschiedene Aminosäuren identifiziert ( vgl. Tab. 1 ), darunter α-Aminoisobuttersäure und Isovalin. Neben den gleichen Anteilen an der L- und R-Form (Chiralität) spricht auch ihr höherer Gehalt an C-13-Atomen gegen eine nachträgliche irdische Verunreinigung. Im Jahre 2001 wiesen Forscher im Murray-Meteoriten, der über 100 Millionen Jahre in den Sedimenten des Lake Murray in Oklahoma lagerte, mit Hilfe der Gaschromatographie und Massenspektrometrie verschiedene Polyole (Alkohole) nach – Moleküle, die mehrere OH-Gruppen tragen und zu denen auch Zucker zählen, darunter u.a. das Dihydroxyaceton, die einfachste Ketose. Es ist wahrscheinlich, daß Meteoriten einen Teil der Bausteine für die Entstehung des Lebens auf die Erde gebracht haben (chemische Evolution). Für Aufsehen sorgte 1996 der in der Antarktis gefundene 1,9 kg schwere Meteorit ALH84001. Er stammt wie über 20 weitere von unserem Nachbarplaneten Mars ( vgl. Abb. 2 ) und wurde dort von einem flachen Meteoriteneinschlag ins All geschleudert und Millionen Jahre später von der Erde eingefangen. (Es sind auch rund 30 Meteoriten bekannt, die auf ähnliche Weise vom Mond zu uns kamen.) Bestimmte Mineralien (Carbonat-Ablagerungen, die Magnetit und Eisensulfide enthalten) und organische Verbindungen (polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe) in ALH84001 wurden als mögliche Abbauprodukte von Mikroorganismen interpretiert, und winzige bakterienähnliche Strukturen erinnern an fossilisierte Kleinstlebewesen (Nanobakterien). Auch ein Überschuß von C-12-Isotopen relativ zu C-13 hier und in anderen Marsmeteoriten könnte auf Lebensspuren hindeuten. Es ist aber umstritten, inwiefern es sich nicht um Kontaminationen, nichtbiologische Ursachen oder Fehlinterpretationen handelt. Auch wurde spekuliert, daß sich Bakteriensporen (Bakterien) über Meteoriten und Kometen durchs All verbreiten könnten und daß sogar das Leben auf der Erde letztlich außerirdischen Ursprungs ist (extraterrestrisches Leben, Panspermielehre). Statistische Abschätzungen zeigen jedoch, daß allenfalls innerhalb von Planetensystemen, nicht aber zwischen ihnen, ein solcher Transport plausibel ist. – Für die Zukunft des Lebens auf der Erde gehören die Einschläge von Meteoriten und Planetoiden (Kleinplaneten) langfristig zur größten Gefahr ( vgl. Tab. 2 ). In den letzten Jahrmilliarden haben sie mehrfach zu verheerenden Massenaussterben (Massensterben) geführt. Es gibt wohl mehr als 10.000 Erdbahnkreuzer („earth crosser“) mit über 500 m Durchmesser, die irgendwann unweigerlich mit der Erde kollidieren. Nur 10–20% dieser Planetoiden und Kometen sind bislang bekannt. Arrhenius (S.A.), Biodiversität, chemische Evolution, Feuerökologie, Fullerene, Gentner (W.), Klimaänderungen, Kreide, Magnetosomen, Pallas (P.S.), Paneth (F.A.), Wegener (A.L.).

R.V.

Lit.: Vaas, R.: Der Tod kam aus dem All. Stuttgart 1995.



Meteorit

Abb. 1:
Bei genügend großer Masse können Meteorite auf der Erdoberfläche aufschlagen (Impakt). Die hohe kinetische Energie des im Mittel mit 25 km/s aufprallenden Körpers wird augenblicklich in Druck und Wärme umgewandelt: Schockwellen mit kurzfristig extrem hohen Drücken (bis >100 GPa) komprimieren die Gesteine beim Einschlag und zertrümmern sie bei der anschließenden Druckentlastung. Sowohl beim Einschlag als auch bei der nachfolgenden Druckentlastung werden große Massen von Gesteinstrümmern zum Teil mehrere km hoch in die Atmosphäre ausgeschleudert. Dadurch entsteht ein Impaktkrater (Astroblem, Meteorkrater). Auf der Erde sind mehr als 120 Impaktkrater nachgewiesen, 2 von ihnen mit Durchmessern von über 150 km. Besonders gut erforscht sind der 1,2 km große Meteor Crater (Barringer-Krater, Arizona-Krater) in Arizona (1) und das 24 km messende Nördlinger Ries in Bayern. Berühmt ist auch der am 30. Juni 1908 in Zentralsibirien niedergegangene Tunguska-Meteorit, dessen Schockwellen ein großes Waldgebiet auf einer Fläche von ca. 1200 km2 verwüsteten (2). 1994 beobachteten Astronomen, wie die Fragmente des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf den Riesenplaneten Jupiter stürzten und gewaltige Spuren in seiner Atmosphäre hinterließen (3; dunkle Flecke im unteren Bilddrittel). Mit dem Massensterben der Dinosaurier in Verbindung gebracht wird der ca. 100 km große Chicxulub-Krater an der Küste von Yucatán/Mexiko.



Abb. 2: Bilder von Marsmeteoriten (NWA 1068; 2002 veröffentlicht), von denen derzeit 24 Exemplare bekannt sind, die u.a. in der Antarktis, im Oman und in der Sahara gefunden wurden. Aus der Untersuchung von deren chemischer Zusammensetzung erhoffen Forscher sich Aufschlüsse über die Klimageschichte des Mars.

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