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Marsforschung: NWA 7034 - ein einzigartiger Marsmeteorit

Handstück des Marsmeteoriten NWA 7034Laden...

In der Sahara wurde 2011 ein 320 Gramm schwerer Meteorit entdeckt, der sich rasch als ein Gestein vom Roten Planeten Mars erwies. Er wurde nun im Detail von einem Forscherteam um Carl B. Agee an der University of New Mexico untersucht. Dabei zeigte sich, dass der als NWA 7034 katalogisierte Gesteinsbrocken ungewöhnliche Eigenschaften aufweist, die ihn einzigartig unter den Marsmeteoriten machen, von denen derzeit 110 bekannt sind. Er enthält bis zu 0,6 Prozent an extraterrestrischem Wasser. Der Wassergehalt ist damit eine Größenordnung höher als bei allen anderen bislang untersuchten Marsmeteoriten.

NWA 7034, die Abkürzung steht für "Northwest Africa", hat insgesamt betrachtet eine basaltische Zusammensetzung und ist somit während eines Vulkanausbruchs auf dem Mars entstanden. Das durch radiometrische Verfahren ermittelte Erstarrungsalter beträgt 2,1 Milliarden Jahre. Zu dieser Zeit war der Rote Planet noch vulkanisch aktiv, was sich aus der geologischen Analyse von Raumsondenbildern der Marsoberfläche ableiten lässt.

Die Struktur von NWA 7034 ist eine monomikte Brekzie, das heißt, sein Material besteht aus wieder miteinander verbackenen Bruchstücken einer einzigen Gesteinsart. Solche Brekzien wurden häufig in den Gesteinsproben der Apollo-Mondmissionen gesichtet, aber noch nie bei einem Marsmeteoriten beobachtet. Auf welche Weise das Gestein von NWA 7034 so zerrüttet wurde, ist noch unklar. Die Fraktionierung könnte beim Einschlag des Asteroiden erfolgt sein, der NWA 7034 mit solcher Wucht von der Marsoberfläche wegsprengte, dass er das Schwerefeld des Planeten verließ und schließlich nach einigen Millionen Jahren Reisezeit auf der Erde als Meteorit aufschlug. Zudem halten es die Wissenschaftler um Carl Agee für möglich, dass das Gestein schon bei der Vulkaneruption auf dem Mars zerrüttet wurde.

Mit speziellen Analyseverfahren bestimmten die Forscher den Gehalt an Kohlenstoff in NWA 7034. Dabei stellten sie fest, dass er sich bevorzugt in organischen Makromolekülen befindet, die aber bei nichtbiologischen Prozessen entstanden sind. Die Analyse der Sauerstoffisotopenverhältnisse im Gesamtgestein erbrachte eine Überraschung, denn die Werte von NWA 7034 ähneln keinem bislang untersuchten Marsmeteoriten oder Gesteinen von Erde und Mond. Die Wissenschaftler vermuten deshalb, dass diese ungewöhnlichen Werte auf chemische Wechselwirkungen des Gesteins mit oberflächennahem Grundwasser in der Marskruste zurückgehen.

Weitere Isotopenuntersuchungen belegten, dass das in NWA 7034 so reichlich vorkommende Wasser eindeutig extraterrestrischen Ursprungs ist – und nicht etwa irdisches Wasser, das den Meteoriten kontaminierte, während er für einige 100 Jahre in der Sahara lag. Bei den Messungen, bei denen kleine Bruchstücke des Meteoriten in einem Hochvakuumofen schrittweise erhitzt und die dabei freigesetzten Gase einem Massenspektrometer zugeführt wurden, zeigte sich, dass das Wasser zwei Komponenten mit unterschiedlichen Isotopenverhältnissen aufweist. Eine Niedrigtemperatur-Komponente wird bevorzugt in einem Temperaturbereich von 50 bis 200 Grad Celsius freigesetzt, eine Hochtemperatur-Komponente dagegen bei 300 bis 1000 Grad Celsius. Dies deutet auf unterschiedliche Speicherorte im Gesteinsmaterial von NWA 7034 hin. Die Niedrigtemperatur-Komponente könnte durch chemische Wechselwirkung mit magmatischem oder atmosphärischem Marswasser entstanden sein.

Mit der Untersuchung von NWA 7034 wurde ein einzigartiger Zeuge der geologischen Geschichte des Roten Planeten aufgespürt, der unser Bild über den Mars weiter ergänzt und neue Facetten hinzufügt. Er stammt aus einer Zeit, als sich der Mars von einer Welt mit dichter Atmosphäre, aktiven Vulkanen und flüssigem Wasser in jene rote, staubtrockene und tote Wüste mit äußerst dünner Atmosphäre verwandelte, als die sich der Rote Planet heute präsentiert.

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