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Kosmologie: Systematischer Vaterschaftsnachweis

Um die eigene Herkunft zu kennen, muss man den älteren Erzählern vertrauen können. Schön, wenn dann ein paar Beweise aus der Zeugungsvergangenheit bestätigen oder widerlegen können, was schon vermutet wurde.
Der Trifid-NebelLaden...
Schon ein bisschen her, die Entstehung unseres Sonnensystems: Vor gut 4,7 Milliarden Jahren bildeten sich Sonne und Planeten aus einer wirbelnden Materiescheibe als immer größer wachsende Staub- und Gasförmchen. Sagen zumindest kosmologische Modell-Theoretiker. Allgemein akzeptierte Antworten auf tiefer gehende Fragen sind allerdings Mangelware: Was zum Beispiel begann eigentlich genau im kosmischen Sandkasten herumzurühren, um eine solche Sternentstehung anzustoßen?

Der Adler-NebelLaden...
Der Adler-Nebel | Der Adler-Nebel in einer berühmten Hubble-Aufnahme. Das Foto zeigt gigantische Nebelwolken, die unter der heftigen Energieabstrahlung massereicher Sterne eindampfen und dabei den Blick auf junge Sterne freigeben, die ganz der jungen Sonne unseres eigenen Planetensystems ähneln.
Selbst die gängigsten Erklärungsversuche zur Urzeugung unseres Sonnensystems sind schwer belegbar – und etwas vage. Ein Galaxiencrash muss es wohl gewesen sein, dessen vereinte Gravitationskraft Materiemassen zu einer Sternenkinderstube verdichtet haben – vielleicht zu einer gemächlich sich verdichtenden Wolke, in der dann ganz langsam die Objekte des Sonnensystems auskondensierten. Oder war vielleicht mehr Dynamik im Spiel? Manche Forscher glauben an eine eher gewalttätige System-Zeugung in einem heftig gebeutelten, engen Materienebel, in dem viele junge, massereiche, kurzlebige Sterne umherumschwirren und Supernovae allerlei Bausteine großflächig durch die Gegend schleudern.

Auf der Suche nach Indizien für eine der Theorien klopfen Forscher seit längerem schon die ältesten auf der Erde existierenden Materie-Zeugen aus der Urzeit des Sonnensystems ab – die Chondrit-Meteoriten, direkt aus dem solaren Urnebel kondensierte und irgendwann später einmal auf die Erde gestürzte Brocken. Sie bestehen aus einem Gemisch krümelig verbackener Kohlenstoffverbindungen und größeren eisen- und magnesiumhaltigen Schmelzkügelchen aus Silikaten – eben den so genannten Chondren.

Darin wiederum finden sich weißliche Einschlüsse, die reich an Kalzium, Aluminium und "Sodalithen" sind – letztere sind Gesteine, die unter anderem einiges an Chlor und Schwefel enthalten. Und auf eben diese hatte es eine US-amerikanisch-chinesische Forschergemeinschaft um Laurie Leshin von der Arizona-State-Universität abgesehen, als sie für ihre neuesten Analysen einige Chondrit-Trümmer aus dem Regalsystem eines chinesischen Gesteinsprobenlagers hervorklaubten.

Wie die Forscher dadurch nun belegen können, sind im Meteoriten-Sodalith nicht nur normale Schwefel-Atome gebunden, sondern auch eine nicht ganz geringe Menge des seltenen Isotops Schwefel-36. Dieses kann auf unterschiedliche Arten und Weisen entstehen – ist nach Meinung der Wissenschaftler hier aber mit ziemlicher Sicherheit aus dem noch rareren Urisotop Chlor-36 hervorgegangen: Schließlich sind im Meteoriten-Sodalith ja Schwefel und Chlor seit geraumer Zeit eng assoziiert.

Der Trifid-NebelLaden...
Der Trifid-Nebel | Im Trifid-Nebel entstehen eine Reihe leichtgewichtiger Sterne – die so genannten YSOs oder Young Solar Objects – welche der frühen Sonne ähneln könnten.
Schön – das seltene Schwefelisotop beweist demnach die ehemalige Anwesenheit des noch selteneren Isotopenvorgängers Chlor-36 im Meteoritengestein. Spannend wird das, wenn man sich vor Augen führt, wo und wie Chlor-36 überhaupt entstehen kann – nämlich nur unter heftiger Einstrahlung eines Sterns, oder in einer Supernova. Starke Einstrahlung aber kann nicht die Entstehungsgrundlage des Chlor-36 in den Chondriten-Meteoriten gewesen sein, als diese sich vor Jahrmillionen im Ursonnensystem fernab jedes stark strahlenden Sterns zusammenballten.

Die Forscher um Leshin sehen damit eine Theorie bestätigt, die sie schon im Frühjahr des vergangenen Jahres belegt geglaubt hatten. Damals entdeckten sie seltene Eisenisotope in Chondriten, die ihnen zufolge ebenfalls nur eine Supernova erbrütet haben konnte. Ganz sicher also war eine solche Sternenexplosion also an der Bildung des Sonnensystems nicht unschuldig: Sie hat die seltenen Isotope ausgesät, deren Spuren sich noch heute in den alten Meteoriten-Zeugen verraten.

Die traditionelle Meinung, dass Sternensysteme langsam und in Ruhe aus Staub- und Gaswolken kondensieren, stimme jedenfalls nicht so ganz. Vielmehr ähnelte auch die Kinderstube unseres Sonnensystems dem, was man heute in solchen dynamischen Sternentstehungsregionen wie dem Trifid- und Adler-Nebel beobachten kann – aus sicherer Entfernung von rund 2000 beziehungsweise 7000 Lichtjahren.
27.01.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 27.01.2005

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