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Asteroiden: Gesucht und gefunden

Im Herbst 2008 verfolgten Astronomen erstmals die komplette Kamikazetour eines kleinen Asteroiden - vom Weltall bis auf unseren Planeten. Zu ihrer aller Erstaunen fanden sich sogar etliche Überbleibsel. Und diese geben ihnen nun die seltene Gelegenheit, Himmelsbeobachtungen mit solchen auf der Erde zu verbinden.
Asteroid in der Erdatmosphäre
Jedes Jahr fallen einige zehntausend Tonnen außerirdisches Gestein auf unseren Planeten. Glücklicherweise verglüht das meiste davon in der Atmosphäre oder rieselt in Pulverform nieder. Nur gelegentlich schaffen es größere Exemplare bis zum Erdboden. Manche kommen vom Mars, andere vom Mond und wieder anderen von irgendeinem Asteroiden.

Wenn sie Glück haben, verfolgten Astronomen sogar den Ritt der Gesteinsbrocken durch die Atmosphäre, doch noch nie spürten sie diese vor ihrem Eintritt in die Erdatmosphäre auf. Im Oktober 2008 sollte sich das allerdings ändern: Am sechsten Tag des Monats entdeckten Astronomen des Catalina Sky Survey in Arizona den einige Meter messenden Asteroiden 2008 TC3. Etwa 19 Stunden später trat er unter ständiger Beobachtung in die Erdatmosphäre über dem Nordsudan ein und brach in einer Höhe von 37 Kilometern auseinander.

Geringe Überlebenschancen

Die Chancen für überlebende Meteoriten schätzen Astronomen damals eher schlecht ein. Dennoch gingen Peter Jenniskens vom SETI-Institute in Kalifornien und seine Kollegen entlang der projizierten Flugbahn in der Nubischen Wüste auf die Suche – und wurden tatsächlich fündig. 47 Brocken und Bröckchen mit Massen zwischen 1,5 und 283 Gramm stöberten sie in der rund 30 Kilometer breiten Einflugschneise auf. Insgesamt brachten die Fragmente rund vier Kilogramm auf die Waage – etwa 0,005 Prozent der Mutterkörpermasse – und stammen wohl von einem einzelnen Körper namens Almahata Sitta.

Die Flugbahn von 2008 TC3 | Entlang dieser Bahn bewegte sich der Feuerball des eintrtetenden Asteroiden 2008 TC3. Der Asteroid brach in einer Höhe von 37 Kilometern in viele Fragmente auseinander, die roten Punkte geben einige Fundpunkte an.
Eines ihrer Fundstücke gaben sie sofort ins Labor. Dort zeigte es sich reich an Pyroxen, übersät mit dunklen, kohlenstoffhaltigen Flecken. Die Zusammensetzung des Kohlenstoffs deutet darauf hin, dass der Meteorit irgendwann in seiner Vergangenheit sehr hohen Temperaturen ausgesetzt war, berichten die Wissenschaftler. In den Bruchstücken stießen die Forscher auch auf Kohlenstoff in Form von Nanodiamanten. Diese könnten möglicherweise klären, ob die hohen Temperaturen durch Einschläge auf dem ursprünglichen Asteroiden erzeugt wurden oder durch andere Prozesse.

Um den Meteoriten zu klassifizieren, schaute das Team um Jenniskens vor allem auf die Sauerstoffisotope: Je nach Quelle verfügt er über eine charakteristische Mischung der drei Isotope 16O, 17O und 18O. Diese Signatur ist eindeutig, selbst wenn sich andere Merkmale wie die übrige chemische Zusammensetzung oder der Gesteinstyp unterscheiden, erklären die Forscher. Danach fällt 2008 TC3 gerade noch in eine seltene, sehr kohlenstoffhaltige Unterklasse von Meteoriten – die Ureilite.

Anders als alle anderen

"Die nun gefundenen Meteoriten unterscheiden sich von allen bisher bekannten", berichtet Jenniskens. Nicht die Mineralzusammensetzung von Almahata Sitta, sondern vor allem dessen Struktur setzt ihn von den bisher analysierten Vertretern ab: die Bruchstücke sind feinkörnig und äußerst porös. Aus diesem Grund wohl brach der Asteroid so hoch über dem Erdboden auseinander, mutmaßen die Forscher. Er hatte sich an diesem Punkt noch nicht deutlich verlangsamt, sodass die Bruchstücke über eine so weite Fläche zerstreut wurden.

Einige Fragmente von 2008 TC3 nach dem Fall | Insgesamt 47 Fragmente von 2008 TC3, nun nach dem Fundgebiet Almahata Sitta genannt, konnten zwei Suchtrupps im nördlichen Sudan entdecken. Auf den Bildern sind einige der frischen Meteoritenbruchstücke zu sehen.
Die unermüdliche Suche hat sich aber auf jeden Fall gelohnt: Endlich können Astronomen die Beobachtungen eines Asteroiden per Teleskop mit Laboranalysen der Fragmente vergleichen. Bisher schließen sie auf die chemische Komposition von Asteroiden, indem sie die von ihnen reflektierte Sonnenstrahlung analysieren. Allerdings hat das raue Weltraumwetter die Oberfläche im Gegensatz zum Innenleben über die Jahrmillionen verändert, geben die Wissenschaftler zu bedenken. Immerhin reiche die Methode aus, um Asteroiden in grobe Klassen einzuteilen – die genaue Zusammensetzung bleibt indes verborgen.

Eindeutig zugeordnet

Umgekehrt kann bei Meteoriten direkt auf die chemische Zusammensetzung geschlossen werden; doch von welchem Asteroidentyp sie stammen, bleibt unklar. Im Fall von 2008 TC3 könnnen Astronomen nun erstmals all diese Fragen eindeutig beantworten: Sie siedeln ihn anhand der Reflexionsspektren von Asteroid und seinen Bruchstücken in der so genannten F-Klasse an. Vorher hatte man die Ureiliten eher einer anderen Klasse zugeordnet, berichten die Forscher um Jenniskens.

Mit diesem Wissen ließe sich nun eher vom Äußeren auf das Innere von Asteroiden schließen, und Verwandte im All wären leichter aufzuspüren. Eine potenzielle Quelle für 2008 TC3 haben die Wissenschaftler sogar schon ausgemacht: Der fast drei Kilometer große Asteroid 1998  KU3 besitzt ein ganz ähnliches Spektrum. Und bisher steht er damit allein auf weiter Flur.

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  • Quellen
Jenniskens, P. et al.: The impact and recovery of asteroid 2008 TC3. In: Nature 458, S. 485–488, 2009.

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