Vor etwa fünfzehn Jahren entdeckte die Arbeitsgruppe von Birger Schmitz an der Universität Lund zahlreiche Überreste uralter fossiler Meteoriten in einem schwedischen Steinbruch, eingebettet in Kalkstein aus dem Erdzeitalter des mittleren Ordoviziums. Sie mussten demnach etwa eine halbe Milliarde Jahre alt sein – kein anderes bekanntes extraterrestrisches Objekt ist auch nur annähernd so früh auf die Erde gestürzt und heute noch erhalten. Die Zahl der Fundstücke aus dieser Zeit ist etwa hundertmal so groß wie es den heutigen „Fallraten“ von Meteoriten entspricht.
Durch die starke Verwitterung gestaltete sich die mineralogisch-chemische Zuordnung der fossilen Meteorite zu den bekannten Meteoritenklassen schwierig. Schmitz und seine Mitarbeiter vermuteten, dass es sich um sogenannte „L-Chondrite“ handelt. Diese sind nach ursprünglichen Gesteinskügelchen (griech. Chondros, Korn) benannt und haben einen niedrigen Eisengehalt (L=Low). Sie machen 38 Prozent aller weltweit gefundenen Meteorite aus und stammen wahrscheinlich von einem einzigen „Mutterasteroiden“, einem durch Kollision zerbrochenen Himmelskörper im Asteroidengürtel ab.
Häufung bei einer halben Milliarde Jahren
Indizien dafür lieferte unter anderem die Datierung von L-Chondriten jüngeren Datums mit der Kalium- Argon-Methode: Sie ergibt auffallend oft ein Alter von rund einer halben Milliarde Jahre. Bei diesem so genannten „Entgasungsalter“ handelt es sich um den Zeitpunkt, an dem das Gestein des Meteoriten zum letzten Mal geschmolzen oder zumindest so hoch erhitzt worden war, dass das enthaltene Argon – ein reaktionsträges Edelgas – entweichen konnte. Nach dem Abkühlen entstand aus Kalium-40 durch radioaktiven Zerfall Argon-40. Aus den Anteilen dieser beiden Nuklide lässt sich mithilfe des radioaktiven Zerfallsgesetzes die Zeit seit der letzten vollständigen Entgasung berechnen, und damit der Zeitpunkt der letzten starken Erhitzung.
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Einschläge und Kollisionen stellen Isotopenuhr auf Null
Als ziemlich kleine Körper haben Asteroide nur unmittelbar nach ihrer Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren eine eigene geologische Aktivität durchlaufen, die durch starke innere Wärmeentwicklung bewirkt wurde. Der einzige Prozess, der das Gestein später noch stark erwärmen, dabei entgasen und somit die Kalium-Argon-Uhr auf null stellen konnte, war die Aufheizung durch energiereiche Kollisionen. Mit anderen Worten: Mit Hilfe der Kalium-Argon-Datierungsmethode können die Wissenschaftler den Zeitpunkt des Zusammenstoßes des Meteoritenmutterkörpers, des Asteroiden, bestimmen.
Mario Trieloff, Universität Heidelberg / DFG Forschung 2/2010Stand: 22.10.2010
