Die meisten Gesteine, die aus dem Weltall fallen, verbrennen vollständig, bevor sie jemals den Boden erreichen. Die, die überleben — Meteoriten — erweisen sich als einige der ältesten, chemisch aussagekräftigsten Materialien, die man in den Händen halten kann. Manche sind schwerer als ein beladener Lastwagen. Andere enthalten Aminosäuren oder Wasser, die älter als die Erde selbst sind.
Meteoriten werden traditionell in drei große Kategorien eingeteilt: Steinmeteorite, hauptsächlich aus Silikatgestein; Eisenmeteorite, größtenteils aus Ferronickel-Metall; und Stein-Eisen-Meteorite, die große Mengen beider mischen. Diese dreiteilige Aufteilung ist wichtig, da jeder Typ unterschiedlich in einem zerfallenen Planetesimal entstanden ist, und jeder Wissenschaftlern eine andere Geschichte erzählt hat — über die Geburt des Sonnensystems, über die Planeten, die es zurückließ, und gelegentlich über den Tod der Kreaturen, die einst auf diesem lebten.
Dies ist eine Tour durch die Meteoriten, die diese Geschichte möglich machten: der schwerste jemals gefundene, der intensivste studierte, das älteste Material, das jemals auf der Erde gefunden wurde, und die Krater — einer in der Wüste von Arizona, einer unter Mexiko vergraben — die Wissenschaftlern zeigten, wie man einen Einschlag beweist.
Seltene Steine, die alles andere aufwiegen
Eisenmeteorite machen nur etwa 5,7 % der beobachteten Fälle aus, sind aber in Meteoriten-Sammlungen historisch stark überrepräsentiert — Museen und Sammler bevorzugen sie immer, weil sie leicht zu erkennen und robust genug sind, um intakt zu überleben. Dieses Ungleichgewicht geht tiefer als Sammlungsverzerrung. Weil Eisenmeteorite so viel dichter sind als Steinmeteorite, machen sie fast 90 % der Gesamtmasse aller bekannten Meteoriten aus, etwa 500 Tonnen insgesamt. Ein kleiner Bruchteil von Exemplaren nach Anzahl hält fast das gesamte Gewicht.
Dieser Dichteunterschied ist auch der Grund, warum die größten jemals gefundenen Meteoriten ausnahmslos Eisenmeteorite sind: Metall kann den atmosphärischen Eintritt und einen Bodenaufprall viel häufiger als sprödes Gestein in einem Stück überstehen.
Der 60-Tonnen-Stein, den niemand je bewegt hat
Der Hoba-Meteorit, gefunden auf einem Bauernhof in der Nähe von Grootfontein, Namibia, ist der größte bekannte intakte Meteorit. Seine Hauptmasse wird auf über 60 Tonnen geschätzt — etwa doppelt so schwer wie die größten Fragmente des Cape-York-Meteoriten (die 31-Tonnen Ahnighito, jetzt im American Museum of Natural History) oder des Campo-del-Cielo-Meteoriten (die 31-Tonnen Gancedo). Er besteht zu etwa 84 % aus Eisen und 16 % aus Nickel, mit Spuren von Kobalt, und es wird angenommen, dass er vor weniger als 80.000 Jahren die Erde traf.
Der Hoba wurde 1920 gefunden, als Landbesitzer Jacobus Hermanus Brits ihn mit seinem Pflug traf, während er mit einem Ochsen ein Feld bearbeitete. Wegen seiner schieren Masse wurde er nie vom Ort, wo er fiel, bewegt — jeder Besucher der Stelle heute steht genau dort, wo der Meteorit vor Zehntausenden von Jahren landete.
Der am besten untersuchte Feuerball der Geschichte
Der Allende-Meteorit ist der größte kohlenstoffhaltige Chondrit, der jemals auf der Erde gefunden wurde. Er fiel als glänzender Feuerball über den mexikanischen Bundesstaat Chihuahua um 01:05 Uhr am 8. Februar 1969, und über 2 Tonnen Fragmente wurden danach vom Boden gesammelt. Da er nur wenige Monate vor der Rückkehr des Apollo-Programms mit den ersten Mondgesteinen fiel, hatten Wissenschaftler bereits die Instrumente und den Appetit bereit, um es außergewöhnlich detailliert zu untersuchen — dies ist teilweise der Grund, warum der Allende oft als der am besten untersuchte Meteorit der Geschichte beschrieben wird.
Diese genaue Untersuchung zahlte sich aus. Der Allende enthält Chondrulen und calciumaluminiumreiche Einschlüsse, die auf 4.567 Milliarden Jahre datiert sind, die ältesten bekannten Feststoffe, die im Sonnensystem gebildet wurden. Diese Einschlüsse sind etwa 30 Millionen Jahre älter als die Erde selbst — was bedeutet, dass ein Stück des Allende-Meteoriten bereits erstarrt war, bevor der Planet, auf dem er schließlich landete, die Bildung abgeschlossen hatte.
Zutaten für Leben, versiegelt im Stein
Der Murchison-Meteorit, der 1969 in Australien fiel, gehört zur gleichen kohlenstoffhaltigen Chondrit-Familie wie der Allende, und er hat sich für Chemiker ebenso wertvoll erwiesen. Über 15 Aminosäuren — einige der Grundbausteine des Lebens — wurden darin über mehrere Studien hinweg identifiziert, alle gebildet durch nichtbiologische Chemie im Weltall lange bevor das Leben irgendwo existierte.
Der Murchison hält aber noch einen älteren Rekord. Siliciumcarbid-Partikel darin wurden auf 7 Milliarden Jahre datiert, was sie zum ältesten Material macht, das jemals auf der Erde gefunden wurde — etwa 2,5 Milliarden Jahre älter als die Erde und das Sonnensystem selbst. Diese Körner verdichteten sich um einen anderen, längst toten Stern, bevor unsere eigene Sonne jemals gebildet wurde, und überlebten eine Reise von mehreren Milliarden Jahren, um auf einem australischen Feld zu landen.
Ein Krater, um den man noch herumlaufen kann
Nicht jeder Meteorit überlebt als Museumsstück — einige sind heute nur durch das Loch bekannt, das sie hinterlassen haben. Der Meteor-Krater, auch Barringer-Krater genannt, liegt in der Wüste von Arizona und misst etwa 1.200 Meter Durchmesser und 170 Meter Tiefe, mit einem Rand, der 45 Meter über der umgebenden Ebene ansteigt. Er wurde vor etwa 50.000 Jahren von einem Nickel-Eisen-Meteoriten mit einem Durchmesser von etwa 50 Metern geschaffen — ein einzelner Objekt kleiner als ein Fußballfeld, das einen Krater ausstanzte, der vom Weltall aus sichtbar ist.
Jahrelang gingen Geologen davon aus, dass der Krater vulkanisch war. Der Fall für einen Einschlag wurde von Eugene Shoemaker gemacht, der Coesit und Stishovit darin fand — seltene Silikaformen, die nur entstehen, wenn quarzführendes Gestein durch enormen Überdruck instantan schockiert wird. Abgesehen von Einschlägen sind die einzigen anderen Wege, um schockiertes Quarz wie dieses herzustellen, ein direkter Blitzschlag oder eine künstliche Kernwaffenexplosion. Die Entdeckung davon am Meteor-Krater schloss praktisch jede vulkanische Erklärung aus.
Der Einschlag mit einem chemischen Fingerabdruck
Der Chicxulub-Krater, unter Mexikos Halbinsel Yucatán vergraben, sind die vernarbten Überreste eines viel größeren Einschlags. Er entstand vor etwas über 66 Millionen Jahren, als ein Asteroid mit etwa 10 Kilometern Durchmesser die Erde traf und einen Krater mit einem geschätzten Durchmesser von 200 Kilometern hinterließ. Im Gegensatz zum Meteor-Krater kann niemand den Chicxulub von der Oberfläche aus sehen — er wurde nur gefunden, weil er in den Gesteinsschichten rund um die Welt hinterlassen hat.
Geologen Walter und Luis Alvarez schlugen in den späten 1970er Jahren vor, dass ein Einschlag das Massenaussterben am Ende der Kreidezeit verursacht hatte, nachdem sie eine dünne globale Sedimentschicht mit Iridium-Werten gefunden hatten, die bis zu 160-mal über dem Hintergrund lagen. Iridium ist in der Erdkruste selten, aber häufig in Asteroiden, so funktionierte die Anomalie wie ein chemischer Fingerabdruck, der vom Aufprall hinterlassen wurde — Jahre bevor jemand den Krater selbst lokalisiert hatte.
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Botschafter vom Mars
Ein Meteorit muss nicht von einem Asteroiden kommen. Bis kürzlich war die Quelle nur von etwa 6 % der Meteoriten so präzise zurückverfolgt worden, und die bestätigten Himmelskörper waren nur der Mond, Mars und der Asteroid Vesta — eine kurze Liste für eine Kategorie mit Zehntausenden von Exemplaren. Unter den Martianischen Meteoriten, die in Nordwestafrika gefunden wurden, sticht der Tissint als der erste beobachtete Marsmeteorit-Sturz in mehr als fünfzig Jahren hervor, während NWA 7034 der älteste bekannte Meteorit vom Mars ist, eine einzigartige wasserhaltige Regolith-Brekzie, anders als jede andere Mars-Probe, die gesammelt wurde.
Wenn ein Ort mehr als einen Meteoriten ergibt, unterscheiden Sammler und die Meteoritische Gesellschaft die einzelnen Steine, indem sie eine Nummer oder einen Buchstaben zum Ortsnamen hinzufügen — so erhielt der berühmte Mars-Meteorit Allan Hills 84001 seine Bezeichnung, neben weniger berühmten Beispielen wie Dimmitt (b).
Jagd auf Weltraumgesteine auf Eis
Da Meteoriten dunkel sind und sofort vor einer ebenen, blassen Oberfläche auffallen, sind einige der besten Jagdgründe auf der Erde auch einige der extremsten. Die Blaueis-Felder der Antarktis erwiesen sich als ideal: Nach einem Dutzend Meteoriten, die 1973 an einer Stelle gefunden wurden, wurde 1974 eine japanische Expedition gestartet, die ganz der Suche nach mehr gewidmet war. Diese einzelne Expedition verzeichnete fast 700 Meteoriten und verwandelte die Antarktis von einer Nebensache in einen der produktivsten Meteoriten-Jagdgründe der Welt.