Mikrometeorite – kosmische Glücksfälle
Winzige Gesteinsreste aus dem All liefern nicht nur Aufschluss über unser Sonnensystem, sondern ermöglichen auch spannende Citizen Science, wie die neue „Physik in unserer Zeit“ berichtet.
Lutz Hecht
Meteorite sind nicht nur einfach die übrig gebliebenen extraterrestrischen Gesteinsreste eines Meteors mit seiner faszinierenden Leuchterscheinung. Meteorite sind Gesteinsproben aus unserem Sonnensystem, die es uns erlauben, dessen Geschichte vom Ursprung, über die Entstehung unserer Planeten bis zu jüngeren Kollisionsereignissen zu rekonstruieren. Dabei geht es auch um die Frage, wie Leben auf unserem Planeten entstehen konnte. Mikrometeorite repräsentieren die besonders kleine Variante, die quasi permanent aus kosmischem Staub gebildet wird, der auf die Erdatmosphäre trifft.
Nicht zuletzt die rasante Entwicklung mikroanalytischer Verfahren in der Mitte des 20. Jahrhunderts (etwa die Sekundärionen-Massenspektrometrie) hat dazu beigetragen, auch das Potential der meist nur 0,2 mm großen Mikrometeorite für die Wissenschaft zu erkennen. Die Beschleunigermassenspektrometrie hat für solche winzigen Probenmengen ein weiteres Tor zur Analyse kosmogener Radionuklide eröffnet.
Trotz aller Schwierigkeiten, die sich aus der kleinen Dimension der Mikrometeorite sowie deren Modifikation in der Erdatmosphäre ergeben, haben sie einen entscheidenden Vorteil gegenüber ihren großen Verwandten. Mikrometeorite fallen in großen Mengen, großflächig und mehr oder weniger kontinuierlich auf unsere Erdoberfläche. Es gibt in den letzten Jahren zunehmend wissenschaftliche Projekte, die nach Mikrometeoriten in geologischen Ablagerungen verschiedenen Alters suchen, unter anderem, um kosmische Ereignisse im Laufe der Erdgeschichte zu rekonstruieren. Eines davon stellt Jenny Feige in ihrem Artikel in der neuen Ausgabe von „Physik in unserer Zeit“ vor.
Bis auf wenige Ausnahmen, wie beim Ribbeck-Meteoritenfall nahe Berlin Anfang 2024, bleibt das erfolgreiche Suchen und Finden von Meteoriten in der Regel den Wissenschaftlern und professionellen Sammlern und Händlern vorbehalten, die sich mit oft kostspieligen Expeditionen in die Wüstengebiete unserer Erde begeben. Dabei geht es meist in die trockenen Sandwüsten oder in die Antarktis, wo die gefallenen Meteorite und Mikrometeorite recht gut erhalten und relativ leicht zu finden sind.
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Diese Einschränkung galt lange Zeit auch für die winzigen Mikrometeorite, bis ein norwegischer Musiker namens Jon Larson vor über 15 Jahren begann, unermüdlich nach kleinen dunklen Körnchen vermeintlich kosmischen Ursprungs in urbanen Gebieten zu suchen. Die wissenschaftliche Welt hielt es für quasi unmöglich, Mikrometeorite von urbanen Dächern zu sammeln, die oft voll von industriellem Dreck sind. So brauchte Jon Larson viele Jahre, bis es ihm 2017 gelang, auch die etablierte Wissenschaft von seinen kosmischen Funden zu überzeugen.
Die urbanen Mikrometeorite sind dabei weit mehr als eine Kuriosität. Sie liefern einen zeitlich sehr gut kontrollierten Endpunkt – nämlich den Bau des Daches – bei der Erforschung der kosmischen Ereignisse im Laufe der Erdgeschichte. Darüber hinaus können sie auch einer weiteren, gesellschaftlich sehr wichtigen Aufgabe dienen, nämlich der Förderung der naturwissenschaftlichen Bildung und des Wissenschaftsverständnisses unserer Gesellschaft.
Diese Idee entstand an der Freien Universität Berlin und dem Naturkundemuseum Berlin aufgrund der Initiative des Bürgerwissenschaftlers Thilo Hasse, der in Berlin lebt und durch die Pionierarbeit von Jon Larson zur Mikrometeoritensuche auf Berliner Dächern inspiriert wurde. Seit einiger Zeit wird nun in Berlin und anderorts mit Citizen-Science-Projekten zur Untersuchung von Mikrometeoriten experimentiert, und es gibt erste Erfolge. Bürgerinnen und Bürger sind von der Suche nach Mikrometeoriten fasziniert, und die schulischen Lehrkräfte sind begeistert von den potentiellen Möglichkeiten der Einbindung dieses Themas in den naturwissenschaftlichen Unterricht, in Physik, Chemie und Geowissenschaften. Erste praktische Studien an einem Berliner Gymnasium zeigen auf, wie der Einsatz von Mikrometeoriten im Physikunterricht dazu beitragen kann, das Wissenschaftsverständnis der Schülerinnen und Schüler allgemein zu fördern.
Es ist ja nicht immer so, dass Jugendliche morgens mit Begeisterung aufstehen und es gar nicht abwarten können, in die Schule zu gehen, aber ich bin überzeugt, dass es ein Stückchen leichter fällt, wenn es heißt: „Heute untersuchen wir wieder echte Meteorite im Physikunterricht!“
