Die Magnetfelder, die mit den Teilchen zusammenhängen, aus denen Meteoriten bestehen, können als historische Aufzeichnungen dienen. Durch die Analyse solcher Magnetfelder können Wissenschaftler die wahrscheinlichen Ereignisse ableiten, die das Objekt beeinflussten und einen Zeitraffer dessen konstruieren, welche Ereignisse wann auf es einwirkten.
“Primitive Meteoriten sind Zeitkapseln aus primordialem Material, das sich zur Entstehung unseres Sonnensystems bildete”, sagte Yuki Kimura, ein außerordentlicher Professor am Institute of Low Temperature Science an der Hokkaido University in Japan, der Leiter der Studie. “Um die physikalische und chemische Geschichte des Sonnensystems zu verstehen, ist es entscheidend, verschiedene Meteoritentypen mit unterschiedlichem Ursprung zu analysieren.”
Hier auf der Erde gibt es viele Meteoriten, die für Untersuchungen zur Verfügung stehen, von denen die meisten aus dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter stammen. Diese Proben werden verwendet, um zu untersuchen, wie das junge Sonnensystem aussah. Allerdings wird es schwierig, wenn man Ereignisse rekonstruieren will, die weiter draußen im Sonnensystem weit jenseits des Asteroidengürtels stattfanden.
Dort machte das Forschungsteam große Fortschritte bezüglich der Erkenntnisse zur Dynamik im äußeren Sonnensystem kurz nach dessen Entstehung. Die Studie wurde in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht und beschreibt eine neue Technik, um die Restmagnetisierung von Teilchen im Tagish-Lake-Meteoriten zu untersuchen, von dem man annimmt, dass er im kalten, äußeren Sonnensystem entstand.
Mit der Technik und numerischen Simulationen zeigte das Team, dass der Elternkörper des Tagish-Lake-Meteoriten etwa drei Millionen Jahre nach der Entstehung der ersten Minerale im Sonnensystem im Kuipergürtel (einer Region im äußeren Sonnensystem) entstand. Dann bewegte er sich infolge der Entstehung Jupiters an die Position des Asteroidengürtels. Das Magnetit entstand, als der Elternkörper durch radiogene Aufheizung und einen energiereichen Einschlag auf etwa 250 Grad Celsius erhitzt wurde. Der Einschlag fand wahrscheinlich während der Reise des Elternkörpers aus dem Kuipergürtel in den Asteroidengürtel statt.
“Unsere Ergebnisse helfen uns, die frühe Dynamik der Himmelskörper mehrere Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems abzuleiten und deuten auf eine hochgradig effiziente Entstehung der Himmelskörper im äußeren Sonnensystem hin, darunter Jupiter”, sagte Kimura.
Die neue Technik wird als paläomagnetische Elektronenholografie im Nanometerbereich bezeichnet und stützt sich auf die Wellennatur von Elektronen, um ihre Interferenzmuster zu untersuchen und hochaufgelöste Informationen aus der Struktur der Meteoriten zu gewinnen. Diese hochauflösende Technik stellt ein weiteres entscheidendes Hilfsmittel für Forscher dar, die daran arbeiten, die frühen Dynamiken des gesamten Sonnensystems zu verstehen.
Mit der neuen Technik bewaffnet hofft das Team, sie auf weitere Proben anwenden zu können, darunter auf Proben eines Asteroiden namens Ryugu, der sich noch in der Umlaufbahn um die Sonne befindet. Kimura erklärte den weiteren Verlauf der Arbeit: “Wir analysieren die Proben, die Hayabusa 2 vom Asteroiden Ryugu zurückbrachte. Unsere Methode wird eine detaillierte Geschichte des gesamten Sonnensystems aufdecken.”
(THK)
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