Die kataklysmischen Ursprünge der meisten Meteoriten der Erde wurden gefunden.

Die meisten Meteoriten der Erde können mit nur wenigen Kollisionen im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter in Verbindung gebracht werden, berichten zwei neue Studien, darunter ein besonders kataklysmisches Einschlageereignis vor etwa 470 Millionen Jahren.

Der Vorteil dieser Entdeckung, die am 16. Oktober in Nature veröffentlicht wurde, besteht darin, dass sie den Forschern wichtige Kontextinformationen liefert: Indem sie die Absenderadresse der Meteoriten kennen, können Wissenschaftler leichter herausfinden, wie und wo sich die Bausteine der Planeten zusammengesetzt haben, um das heutige Sonnensystem zu bilden. Der Nachteil ist jedoch, dass die Forscher möglicherweise eine extrem voreingenommene Meteoritensammlung haben, die nur einen kleinen Teil der Geschichte erzählen kann.

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Meteoriten zeichnen die stürmische Geschichte der formenden Jahre des Sonnensystems auf, aber die Ursprünge dieser antiken Weltraumgesteine sind oft unbekannt. "Es ist absolut wie ein Topf voller Gold am Ende eines Regenbogens für einen Meteoritenforscher zu wissen, von welchem Asteroiden das Probenmaterial stammt", sagt Sara Russell, Planetenwissenschaftlerin am Natural History Museum in London, die an keiner der Studien beteiligt war. Ohne diese Information ist ein Meteorit wie ein Teil eines Puzzles ohne Bild des vollständigen Puzzles dazu.

Die meisten Meteoriten auf der Erde sind steinige, gewöhnlich kondriten genannte. Zwei Klassen dieser Kondriten, bekannt als H und L, machen 70 Prozent aller Meteoritenfälle aus.

Wissenschaftler hatten vermutet, dass die L-Kondrite von einem einzigen Elternasteroiden stammen. Viele haben mineralogische Merkmale, die darauf hinweisen, dass sie stark schockiert, verbrannt und entgast waren, bevor sie allmählich abkühlten, was darauf hindeutet, dass sie von einem riesigen Asteroiden - mindestens 100 Kilometer lang - bei einer Überschallkollision freigesetzt wurden.

Die Verwendung radioaktiv zerfallender Elemente zur Bestimmung des Alters der Meteoriten hat gezeigt, dass sie erstmals von einer Kollision vor 470 Millionen Jahren entstanden sind. Um den Ort dieser Zerstörung im Asteroidengürtel zu suchen, verwendeten die Forscher das Infrarot-Teleskop der NASA auf Hawaii, um viele prominente Asteroiden des steinigen Typs zu untersuchen, wobei sie die mineralogischen Signaturen jedes einzelnen mit denen der L-Kondrite verglichen.

Die beste Übereinstimmung war eine Gruppe von Asteroiden namens der Massalia-Familie. Ihre verstreute Präsenz und ihre aktuellen Umlaufbahnen konnten effektiv von den Wissenschaftlern zurückverfolgt werden - und es schien, als ob die Asteroiden alle um die Zeit vor etwa 500 Millionen Jahren entstanden waren, nachdem sie sich von einem älteren, größeren Asteroiden abgespalten hatten. Diese zeitliche Abfolge legt nahe, dass der Einschlag, der die L-Kondrite hervorgerufen hat, auch die Massalia-Familie entstehen ließ. Einer der Asteroiden in dieser Familie ist etwa 140 Kilometer lang, was perfekt zur geschätzten Größenordnung des Elternkörpers der L-Kondrite passt.

Auch andere unabhängige Daten weisen auf die Massalia-Familie hin, darunter die Tatsache, dass die erdüberfliegenden Near-Earth-Asteroiden mit L-Kondrit-ähnlichen Signaturen ihren Ursprung bei dieser Familie haben, ebenso wie die Umlaufbahnen der L-Kondrit-Meteore, die über die Erde fliegen, bevor sie die charakteristischen Meteoriten zurücklassen.

"Alles deutet auf dasselbe hin. Es gibt keinen Zweifel", sagt Michaël Marsset, Astronom am European Southern Observatory in Santiago, Chile und Autor beider Studien.

Diese antike Kollision hat auch den Weg für einen neueren Beschuss geebnet, bei dem Ströme von L-Kondritmaterial zurück auf den größten Asteroidenrest geschleudert wurden. Ein weiterer Einschlag vor nicht mehr als 40 Millionen Jahren schickte dann diese Trümmer in Richtung Erde.

Was ist mit den H-Kondriten? Viele sind 5 Millionen bis 8 Millionen Jahre alt, stammen also von einem anderen Einschlagsereignis - oder sogar von zwei Ereignissen, wie es scheint. Durch die Rekonstruktion der vergangenen Umlaufbahnen der mineralogisch übereinstimmenden Koronis2-Asteroidenfamilie fand das Team heraus, dass viele dieser Asteroiden vor 7,6 Millionen Jahren als einzelner Asteroid vereint existierten.

Zuvor hatte die Forschung die gleiche Zeit-Rückspultechnik bereits auf eine andere Asteroidengruppe angewendet, bekannt als die Karin-Familie, und festgestellt, dass viele von diesen ebenfalls vor 5,8 Millionen Jahren als einzelner Asteroid vereint waren, kurz bevor ein anderer Asteroid darauf stieß. Da beide Familien beide Enden der Datenspanne für die H-Kondriten abdecken, kam das Team zu dem Schluss, dass sie die Quelle dieser Meteoritenklasse sind.

Die Tatsache, dass die Meteoritensammlung der Erde sehr stark auf nur einige wenige Asteroiden beschränkt sein könnte, ist alarmierend, sagt Russell. Der Asteroidengürtel beherbergt eine überwältigende Vielfalt an Felsen, Felsbrocken und sogar Zwergplaneten, von denen jeder etwas Einzigartiges über das Sonnensystem verrät. "Vielleicht sehen wir nur einen winzigen Bruchteil von ihnen" durch unsere Meteoriten, sagt sie.

Es gibt jedoch eine Lösung, auch wenn sie teurer ist als die Suche nach mehr Meteoriten auf der Erde. "Wir müssen Raummissionen starten, um dorthin zu gehen", sagt sie, und diese antiken Gesteinsarchive selbst aufzusuchen.