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Sonnensystem: Aufruhr in der Kinderstube

Bisher haben Astronomen angenommen, unsere Planeten seien langsam und relativ geordnet entstanden. Neuen Befunden zufolge formten sich die wesentlichen Bausteine des Sonnensystems jedoch in wenigen, turbulenten Jahrmillionen.
Künstlerische Darstellung des Asteroiden Psyche, bei dem es sich um den metallischen Kern eines Planetenvorläufers handeln könnte.

Ich verließ gerade einen Unterrichtsraum am Massachusetts Institute of Technology, in dem ich mit Studenten über die Entstehung von Planeten diskutiert hatte, als mich mein Kollege Ben Weiss aufhielt. Er untersucht den Magnetismus von Gesteinsbrocken aus dem All – und war sehr aufgewühlt. Weiss zerrte mich den Flur entlang in sein Büro und zeigte mir gerade erhobene Daten eines dieser Objekte, des Allende-Meteoriten. Seine neuen Informationen sollten nahezu alles verändern, was Planetengeologen bisher über unser Sonnensystem zu wissen glaubten.

Der Allende-Meteorit war 1969 über Mexiko in einer gewaltigen Feuerkugel in der Atmosphäre explodiert und in zahllosen Bruchstücke zur Erde gestürzt. Er enthält mit die älteste bekannte Materie unseres Sonnensystems. Weiss und ich trafen uns 2009. Im Herbst jenes Jahres hatten er und sein Team gezeigt, dass der Meteorit Spuren eines früheren Magnetfelds enthält. Das war überraschend, denn solche Felder konnte nach damaliger Ansicht nur ein magnetischer Dynamo aus heißem, flüssigem Metall im Inneren eines Planeten hervorbringen. So entsteht auch das irdische Magnetfeld. Doch vom Allende-Meteoriten nahmen die Forscher an, dass es sich um das Fragment eines nur leicht warmen so genannten Plane­tesimals handelte: eines Planetenbausteins in einer viel früheren Phase des Sonnensystems. Dieses Planetesi­mal, dachten die Wissenschaftler, hätte niemals heiß genug sein können, um das in ihm enthaltene Metall zu schmelzen. Weiss fragte sich: Wie konnte es dann bloß von magnetischen Feldern durchzogen worden sein? ...

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Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Kometen: Geisterfahrer im Sonnensystem

Eine kleine Gruppe von Himmelsobjekten sorgt für Rätselraten unter Fachleuten: Obwohl die Brocken keinen Schweif aus Gas und Staub aufweisen, bewegen sie sich wie Kometen. Was treibt diese Dunklen Kometen an? Könnten sie sogar Hinweise auf den Ursprung des Wassers auf der Erde liefern? Weitere Themen in dieser Ausgabe: Die Ökologin Katja Tielbörger und der Molekularbiologe Detlef Weigel diskutieren darüber, wie ein Kompromiss zur Neuregelung der Grünen Gentechnik aussehen könnte. Sie sind sich einig: Man muss das gesamte System betrachten. Angesichts des Internationalen Jahres der Quantenphysik gehen wir der Frage nach, warum selbst Physiker die Quantenmechanik nicht verstehen – und was ihre Formeln über die Wirklichkeit aussagen. Außerdem stellen wir Ihnen vor, was Mikrofossilien über die Zeitgenossen der Dinosaurier verraten, und wir präsentieren Ihnen die Farbenpracht des altägyptischen Tempels von Esna. Fünf Jahre arbeiteten Restauratoren an der Rekonstruktion. Das Ergebnis ist spektakulär.

Spektrum - Die Woche – Solarzellen über dem Acker

Warum stehen immer mehr Äcker voller Solarpanels? Kann die Energiewende gelingen, ohne wertvolle Ackerflächen zu verlieren? Eine mögliche Lösung: Agri-Photovoltaik. In dieser Ausgabe von »DIE WOCHE« erfahren Sie, wie Landwirtschaft und Energie zusammengehen können.

  • Quellen

Asphaug, E., Reufer, A.:Mercury and Other Iron-Rich Planetary Bodies as Relics of Inefficient Accretion. In: Nature Geoscience 7, S. 564 – 568, 2014

Bottke, W. F. et al.:Iron Meteorites as Remnants of Planetesimals Formed in the Terrestrial Planet Region. In: Nature 439, S. 821 – 824, 2006

Elkins-Tanton, L. T. et al.:Journey to a Metal World: Concept for a Discovery Mission to Psyche. In: 45th Lunar and Planetary Science Conference, 2014

Weiss, B. P. et al.:Paleomagnetic Records of Meteorites and Early Planetesimal Differentiation. In: Space Science Reviews 152, S. 341 – 390, 2010

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