Kometen-Körnchen aus dem inneren Sonnensystem

Ein fünf Mikrometer großer Partikel aus der Staubhülle des Kometen Wild 2 offenbart neue Erkenntnisse über die Kometenentstehung.

Ein kleines Staubkörnchen wirft ein neues Licht auf die Entstehungsgeschichte der Kometen. Die Untersuchung eines fünf Mikrometer großen Partikels, in der Staubhülle des Kometen Wild 2 eingefangen und zur Erde transportiert von der Raumsonde Stardust, durch ein amerikanisches Forscherteam zeigt, dass Kometen auch Materie aus dem inneren Bereich des jungen Sonnensystems enthalten.

"Die Anwesenheit von Materie aus dem inneren Sonnensystem im Kometen Wild 2 unterstreicht die Bedeutung des radialen Materietransports über große Entfernungen im jungen solaren Nebel", schreiben Jennifer Matzel vom Lawrence Livermore National Laboratory und ihre Kollegen. "Das wirft wichtige Fragen auf bezüglich der Zeitskala der Kometenentstehung, sowie für die die Beziehung zwischen Kometen und anderen primitiven Objekten im solaren Nebel."

Abb.: Künstlerische Darstellung der amerikanischen Raumsonde Stardust beim Vorbeiflug am Kometen Wild-2. (Bild: Nasa)  

Matzel und ihre Kollegen haben ein "Coki" getauftes Körnchen untersucht, das von Stardust 2004 beim Durchflug durch die Koma des Kometen Wild 2 eingefangen wurde. Bei dem polykristallinen Partikel handelt es sich vermutlich um das Fragment eines ursprünglich größeren Teilchens. Es besteht hauptsächlich aus Anorthit mit einer Beimischung aus kalziumhaltigem Pyroxen, sowie einer dünnen Glasschicht an der Außenseite. Die Glassschicht ist vermutlich durch den Schmelzvorgang beim Eindringen des Körnchens in den Aerogel-Detektor von Stardust entstanden.

Eine wichtige Rolle bei der Untersuchung von Materie von Meteoriten oder Kometen spielt der radioaktive Zerfall von Aluminium-26 zu Magnesium-26. Mit einer Halbwertszeit von 730.000 Jahren ist dieser Vorgang für die Forscher ein hoch auflösendes relatives Chronometer für die ersten Millionen Jahre der Geschichte unseres Sonnensystems. Geht man von einer homogenen Ursprungsverteilung von Aluminium-26 im solaren Nebel aus, so lassen sich Unterschiede in der Isotopenverteilung als Unterschiede in der Entstehungszeit interpretieren.

Überraschenderweise konnten Matzel und ihre Kollegen in Coki kein Magnesium-26 nachweisen. Nach Ansicht der Forscher ist dies ein starkes Indiz dafür, dass Coki - beziehungsweise sein Ursprungsteilchen - relativ spät entstanden sein muss, mindestens 1,7 Millionen Jahre nach bislang untersuchten Partikeln, den so genannten Kalzium-Aluminium-reichen Einschlüssen (Ca-Al-rich inclusions, kurz CAIs). Bei den CAIs handelt es sich um die ersten festen Partikel, die im inneren Sonnensystem entstanden sind.

Die Untersuchung von Coki belege also, so Matzel und ihre Kollegen, dass der Transport von Materie aus dem inneren Sonnensystem nach außen in die Region der Kometenentstehung über einen Zeitraum von mindestens zwei Millionen Jahren angedauert haben muss. Der Transport von Coki in den Bereich des Kuiper-Gürtels fand demnach zu einer Zeit statt, in der sich bereits die ersten chondritischen und die ältesten ausdifferenzierten Meteoriten bildeten. Damit enthalten Kometen also nicht, wie bislang vermutet, reine Ursprungsmaterie aus der ersten Entstehungsphase des Sonnensystems, sondern ein Gemisch aus Teilchen mit verschiedenen Entstehungszeiten.

Rainer Kayser

AL