Meteorit zeugt von früherer Existenz eines aktiven Dynamos im Kern des Himmelskörpers Asteroid Vesta besaß einst ein starkes Magnetfeld - scinexx | Das Wissensmagazin
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Meteorit zeugt von früherer Existenz eines aktiven Dynamos im Kern des Himmelskörpers

Asteroid Vesta besaß einst ein starkes Magnetfeld

Diese Illustration zeigt schematisch den inneren Aufbau des Asteroiden Vesta: Unter Kruste aus Basaltgestein folgt der Mantel, dann ein Eisen-Nickel-Kern. © NASA / JPL-Caltech

Der Asteroid Vesta besaß einst ein Magnetfeld wie die Erde. In seinem Inneren rotierte ein Kern aus flüssigem Metall und erzeugte diesen magnetischen Schutzschild. Das hat ein internationales Forscherteam herausgefunden, indem es einen Meteoriten analysierte, der von Vesta stammt und auf die Erde stürzte. Bisher galt der Planet Merkur als kleinster Himmelskörper im Sonnensystem mit einem aktiven Magnet-Dynamo in seinem Inneren. Jetzt zeige sich, dass auch der nur 525 Kilometer große Asteroid Vesta in der Frühzeit des Sonnensystems ein aktiv erzeugtes Magnetfeld besaß, berichten die Forscher im Fachmagazin „Science“. Bereits 100 Millionen Jahre nach seiner Entstehung kühlte der Kern des Asteroiden aber wieder ab und der Metallkern wurde fest. Dennoch seien Reste des Magnetfelds vermutlich bis heute in den Krustengesteinen des Asteroiden erhalten.

„Der Asteroid Vesta ist der kleinste bekannte Himmelskörper, dessen Inneres ähnlich wie die Erde verschiedene Schichten aufweist“, erklären Roger Fu vom Massachusetts Institute of Technologie (MIT) und seine Kollegen. Vesta ist das einzige bekannte Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, das neben einer Kruste aus Basaltgestein eine deutlich abgegrenzte Mantelschicht und einen rund 107 bis 113 Kilometer großen Eisen-Nickel-Kern besitzt. Bisher sei aber unklar gewesen, ob der Metallkern von Vesta einst flüssig war und somit ein Magnetfeld erzeugt haben könne, sagen die Forscher. Ähnlich wie bei einem Elektromagneten erzeugt rotierendes, leitfähiges Metall ein elektrisches und damit gleichzeitig auch ein magnetisches Feld.

Diese elektronenmikroskopische Aufnahme zeigt die Mineralstruktur einer Probe aus dem Meteoriten ALH81001; dunkle Strukturen enthalten Material, das bis heute Spuren der Magnetisierung konserviert hat. © MIT Paleomagnetism Laboratory, MIT Experimental Petrology Laboratory

Antarktischer Meteorit konservierte Magnetfeldreste

Eine Chance, die magnetische Vergangenheit von Vesta zu erforschen, bot den Wissenschaftlern der Meteorit ALH81001. Er wurde 1981 in der Antarktis gefunden. Seine chemische Zusammensetzung zeigt, dass er vor rund 3,69 Milliarden Jahren noch ein Teil der Basaltkruste von Vesta war, wie die Forscher berichten. Er wurde vermutlich durch eine Kollision abgesprengt und landete dann auf der Erde. Das Gestein des Meteoriten sei extrem feinkörnig und enthalte viele magnetisierbare Minerale. Die Ausrichtung und Magnetisierung dieser Minerale habe die Bedingungen konserviert, die bei der Erstarrung der Kruste von Vesta herrschten, sagen Fu und seine Kollegen.

Die Analysen ergaben, dass die Minerale in ALH8100 noch immer deutliche Spuren eines früheren starken Magnetfelds enthalten. „Die einzige schlüssige Erklärung für dieses Magnetfeld ist ein aktiver Dynamo im Inneren des Asteroiden“, schreiben die Forscher. Dieser sei wahrscheinlich kurz nach Entstehung von Vesta aktiv gewesen und müsse damals ein Magnetfeld der Stärke von 10 bis 100 Mikrotesla erzeugt haben. Zum Vergleich: Das Erdmagnetfeld hat etwa 30 bis 60 Mikrotesla. „Wenn unsere Schlussfolgerung stimmt, dann könnten auch andere kleine Himmelskörper im frühen Sonnensystem einst solche aktiven Magnet-Dynamos besessen haben“, konstatieren die Forscher.

Als der Asteroid etwa 100 Millionen Jahre nach seiner Entstehung abkühlte und sein Kern fest wurde, blieb auch der Dynamo in seinem Inneren stehen. Reste des Magnetfelds blieben aber in den Gesteinen konserviert, wie die Forscher berichten. Als der Meteorit ALH81001 vor rund 3.69 Milliarden Jahren entstand, habe die Feldstärke in der Kruste von Vesta noch mehr als zwei Mikrotesla betragen. „Das könnte bedeuten, dass Vesta auch heute noch Reste dieses Krustenmagnetfelds besitzt“, schreiben Fu und seine Kollegen. Wäre das der Fall, könne dies erklären, warum die Asteroidenoberfläche weniger von harter kosmischer Strahlung verwittert sei als beispielsweise der Mond: Das Restmagnetfeld schirmt die Oberfläche gegen den zerstörerischen Sonnenwind ab. (doi:10.1126/science.1225648)

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(Science, 12.10.2012 – NPO)

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