Meteoriten und kosmischer Staub

Fragmente von Asteroiden, dem Mond und dem Mars, die auf die Erde fallen, sowie der feine interplanetare Staub dienen alle als Handproben des Sonnensystems.

Definition

Meteoriten sind Fragmente von Asteroiden und anderen Himmelskörpern, die den Durchgang durch die Atmosphäre überleben und die Oberfläche eines Planeten erreichen, und kosmischer Staub ist die Population mikroskopischer interplanetarer Partikel, die das Sonnensystem durchdringen.

Scope

Dieses Thema behandelt Meteoriten und interplanetaren Staub als die physischen Proben, die die Planetenwissenschaft mit der Laboranalyse verbinden. Es behandelt die Klassifizierung von Meteoriten in Chondrite, Achondrite, Stein-Eisen-Meteoriten und Eisenmeteoriten; ihre primitiven Bestandteile wie Chondren, kalzium-aluminiumreiche Einschlüsse und präsolare Körner; ihre Verwendung zur Datierung des Sonnensystems und zur Verfolgung von Prozessen im Nebel und im Mutterkörper; sowie die Sammlung und Untersuchung von Mikrometeoriten, kosmischen Kügelchen und interplanetaren Staubpartikeln.

Core questions

• Wie werden Meteoriten klassifiziert und von welchen Mutterkörpern stammen sie?
• Was verraten Chondren und refraktäre Einschlüsse über den frühen Sonnennebel?
• Wie werden Meteoriten zur Datierung der Entstehung des Sonnensystems verwendet?
• Was können uns interplanetarer Staub und präsolare Körner über Materialien vor der Sonne erzählen?

Key theories

Chondrite als primitive Nebelproben

Chondritische Meteoriten sind wenig veränderte Aggregate von Materialien des frühen Sonnensystems, einschließlich Chondren und refraktärer Einschlüsse, die die Bedingungen im Sonnennebel vor der Planetenentstehung aufzeichnen.

Refraktäre Einschlüsse als die ältesten Festkörper

Kalzium-aluminiumreiche Einschlüsse sind die ältesten datierten Festkörper des Sonnensystems, und ihre radiometrischen Alter setzen den Nullpunkt für die Zeitlinie der Planetenentstehung.

Mechanisms

Kollisionen lösen Fragmente von Asteroiden und gelegentlich vom Mond und Mars; diese überleben den atmosphärischen Eintritt und landen als Meteoriten, deren Mineralogie und Isotope die Geschichte des Nebels und des Mutterkörpers aufzeichnen. Die radiometrische Datierung von refraktären Einschlüssen und Chondren bestimmt das Alter des Sonnensystems, während präsolare Körner Material von früheren Sternen bewahren.

Clinical relevance

Meteoriten liefern die grundlegende Chemie und Chronologie des Sonnensystems und verankern dessen absolutes Alter, die Zeitlinie der Planetenentstehung und das Inventar organischer und flüchtiger Materialien, die der frühen Erde zugeführt wurden.

History

Der extraterrestrische Ursprung von Meteoriten wurde im frühen 19. Jahrhundert etabliert. Die radiometrische Datierung im 20. Jahrhundert, insbesondere Pattersons Messung des Alters des Sonnensystems anhand von Meteoriten, und später hochpräzise Blei-Isotopen-Alter von refraktären Einschlüssen, bauten eine detaillierte Chronologie auf. Die Sammlung von Meteoriten in der Antarktis und in Wüsten sowie die Entdeckung von Mond- und Marsmeteoriten erweiterten die verfügbaren Proben erheblich.

Debates

Ursprung der Chondren

Wie Chondren, die millimetergroßen Schmelztröpfchen in Chondriten, im Sonnennebel erhitzt und schnell abgekühlt wurden, bleibt ein ungelöstes Problem in der Meteoritenforschung.

Key figures

• Harry McSween
• Yuri Amelin
• Alexander Krot
• Gerald Wasserburg

Seminal works

• mcsween1999
• amelin2002

Frequently asked questions

Wie alt ist das Sonnensystem?

Die radiometrische Datierung der ältesten Festkörper in Meteoriten ergibt ein Alter von etwa 4,57 Milliarden Jahren, was den Beginn des Sonnensystems definiert.

Können Meteoriten vom Mond oder Mars stammen?

Ja, große Einschläge können Gestein vom Mond und Mars ins All schleudern, und einige dieser Fragmente landen schließlich als identifizierbare Mond- und Marsmeteoriten auf der Erde.