Asteroiden sind äußerst interessante Himmelskörper. Aber sie sind auch ziemlich knifflig. Sie sind klein, weit entfernt und daher schwer zu sehen. Der erste – Ceres – wurde erst 1801 entdeckt. Und wenn wir auch heute schon ein paar hunderttausend der kosmischen Felsbrocken entdeckt, haben wir doch noch kaum welche von ihnen aus der Nähe gesehen. Details der Oberfläche kennt man nur von einer Hand voll Asteroiden (hier sind Bilder). Im Jahr 2011 kam ein weiterer Asteroid dazu: Vesta, mit einem Durchmesser von 516 Kilometer und zweitgrößtes Objekt im Asteroidengürtel wurde von der Raumsonde Dawn besucht. Jetzt wissen wir, wie Vesta aussieht und die Wissenschaftler haben viel aus diesen Bildern gelernt. Aber ins Innere der Asteroiden können wir auch mit den besten Teleskopen nicht blicken. Zum Glück gibt es Mikroskope! Die bekommen das hin.
Vesta, gesehen von Dawn (Bild: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)
Natürlich hatte die Raumsonde Dawn kein Mikroskop an Bord. Es wurden auch keine Proben genommen. Aber netterweise hat uns Vesta selbst ein paar Proben auf die Erde geschickt. Unter den vielen Meteoriten, die im Laufe der Zeit auf der Erde gelandet sind, gibt es ein paar, die zur sogenannten HED-Gruppe gehören. Das steht für Howardite, Eukrite und Diogenite. Und diese Steine aus dem All stammen vom Asteroid Vesta! Das weiß man, aus spektroskopischen Untersuchen – mit denen kann man auch aus der Ferne herausfinden, woraus ein Himmelskörper besteht. Und die HED-Meteorite zeigen genau die gleiche Zusammensetzung wie Vesta. Man geht davon aus, dass vor langer Zeit – ungefähr 20 bis 30 Millionen Jahren – ein anderer Asteroid mit der Vesta kollidiert ist. Die dabei entstandenen Bruchstücke wurden zu neuen Asteroiden, die die Sonne umkreisen. Und einige davon fielen schließlich auf die Erden.
Meteorite dieser Art sind ein Glücksfall für die Wissenschaft. Klar, alle Meteorite stammen von Asteroiden. Aber bei den HED-Meteoriten weiß man genau, wo sie her kommen. Und deswegen kann man auch viel mehr von ihnen lernen, weil man die Befunde aus der Untersuchungen der Meteoriten direkt mit dem Objekt im All verbinden kann. Genau das haben Beverley Tkalcec von der Goethe-Universität in Frankfurt und ihre Kollegen gemacht (“Solid-state plastic deformation in the dynamic interior of a differentiated asteroid”). Sie haben ein Stück des Meteoriten “NWA 5480″ untersucht. Der wurde 2008 in Mali entdeckt und als Diogenit identifiziert. Tkalcec und ihre Kollegen haben das Teil mit einem Elektronenmikroskop untersucht und dabei nicht nur probiert, woraus der Stein besteht, wie man das normalerweise immer macht. Sie wollten auch wissen, wie der Stein ursprünglich entstanden ist. Dazu haben sich die Forscher das Mineral Olivin angesehen, das sich im Gestein des Meteoriten findet. Normalerweise sollte die Kristallstruktur des Olivin einigermaßen regelmäßig sein. Bei NWA 5480 war das aber nicht der Fall. Das Kristallgitter war deformiert und das muss Gründe haben!
Kein Asteroid. Aber so ähnlich…
Tkalcec und ihre Kollegen haben auf der Erde nach Gestein mit ähnlicher Struktur gesucht. Und fanden sie im magmatischen Gestein aus dem Erdmantel. Dieses Gestein entsteht, wenn flüssige Magma erstarrt. Durch die Konvektionsströme und das Auf und Ab im Mantel der Erde kann das magmatische Gestein dann entsprechend deformiert werden. So etwas ähnliches muss auch bei Vesta passiert sein. Beverly Tkalcec verglich das Innere von Vesta mit einer Lava-Lampe. Gestein, das bereits weitesgehend verfestigt war, sank im noch teilweise geschmolzenen Inneren nach unten bzw. stieg wieder nach oben. Dabei wurde es verformt und die beobachteten Kristallstrukturen bildeten sich. Diese Prozesse wurden auch in einem Computermodell nachvollzogen (und wenn ich die pdf-Datei nicht dummerweise schon gelöscht hätte bzw. der Artikel in einem Open-Access-Journal veröffentlicht worden wäre und nicht bei Nature, das 30 Dollar verlangt, wenn ich mir den Artikel ansehen will, dann würde ich euch die Bilder der Simulation auch zeigen. So muss ich jetzt wieder auf die Bilder der Pressemitteilung zurückgreifen, auf denen man nicht viel sehen kann).
Vesta gehört zu den großen Asteroiden, groß genug, um kein reiner Felsbrocken zu sein. Vesta hat ein differenziertes Inneres und als bei der Entstehung des Sonnensystems die kleinen Asteroiden schon fest waren, war Vesta im Inneren noch weich und aufgeschmolzen. Die kleinen, festen Felsbrocken stießen mit den halbflüssigen großen Asteroiden zusammen und mischten alles ordentlich durch. Das frühe Leben der Asteroiden war anscheinend wesentlich lebendiger, als man bisher dachte…
