Im Weltraum verlieren große Felsen wie Asteroiden oder Kometen manchmal Fragmente von der Größe kleiner Kieselsteine. Diese Kieselsteine sinken später oft an die Oberfläche der Stücke oder fallen, wenn sie zusammenkommen, manchmal als Meteoriten auf die Erde. Dieser Prozess ist spannend, weil Forscher bisher glaubten, dass nur Kollisionen mit anderen Gesteinen Wolken aus kleinen Kieselsteinen entstehen lassen. Eine neue Studie zeigt nun jedoch, dass Asteroiden und Meteoriten viel häufiger kleine Kieselsteine aufwirbeln als bisher angenommen. Daher könnte dieser Prozess einen wichtigen Einfluss auf die Struktur und Zusammensetzung von Objekten wie dem Asteroiden Bennu haben.
Schockierende zerkleinerte Struktur aus Meteoritenkieseln
Wie so oft war die Entdeckung der Forscher Philipp Heck und Xin Yang vom Field Museum in Chicago eher ein Zufallsfund. Sie untersuchten den Meteoriten Aguas Zarcas, einen Felsen, der 2019 in der Nähe der gleichnamigen Stadt in Costa Rica vom Himmel fiel und später dem Museum gespendet wurde. Als die Forscher versuchten, durch abwechselndes Einfrieren und Auftauen kleine Mineralien aus dem Meteoriten zu isolieren, beobachteten sie kleine, kompakte, kieselgroße Fragmente, die sich als sehr stabil herausstellten.
Mittels Computertomographie analysierten die Forscher diese Kieselsteine und verglichen sie mit dem restlichen Meteoritengestein. „Auffallend war, dass alle diese Bauteile gequetscht statt kugelig und gleich ausgerichtet waren. Sie waren alle in die gleiche Richtung verformt worden, durch einen einzigen Vorgang“, sagt Philipp Heck. Etwas war mit den Kieselsteinen passiert, was offensichtlich nicht mit dem Rest des Felsens um sie herum passiert war. „Es war aufregend und wir waren sehr neugierig, was es bedeutet“, sagt Yang.
Kieselsteine werden geschleudert und fallen an anderer Stelle wieder an die Oberfläche
Dieses Phänomen war bereits von der Raumsonde Osiris-Rex beobachtet worden, die den Asteroiden Bennu untersucht hatte. Kieselgroße Fragmente hatten sich von Bennu gelöst und waren später wieder auf seine Oberfläche gesunken. Heck und Yang haben nun ein physikalisches Modell entwickelt, das den Ablauf dieses Prozesses erklärt.
Folglich führen frühere Kollisionen mit anderen Körpern zur Bildung von deformierten Zonen in Asteroiden. Wenn sich diese Asteroiden dann drehen, wobei sich verschiedene Teile zur Sonne hin und von ihr weg drehen, erwärmt und kühlt sich die Oberfläche ständig ab. Schließlich führen diese Temperaturunterschiede dazu, dass die deformierten Zonen kollabieren und dann Kieselsteine von der Oberfläche ausstoßen, wahrscheinlich aufgrund geringfügiger Einwirkungen von anderen Gesteinen oder Temperaturbelastungen.
Viele dieser Kieselsteine neigen jedoch dazu, in einer langsamen, niedrigen Umlaufbahn um ihren Mutterkörper zu bleiben, schließlich zurück an die Oberfläche zu fallen und Mineralien im Gestein zu verteilen.