Bayreuther lösen das Rätsel der Meteoriten

Zwei Jahrzehnte haben sich Wissenschaftler auf der ganzen Welt den Kopf zerbrochen: Weil Meteoriten von Mond und Mars absolut widersprüchlich aufgebaut sind. Einerseits enthalten sie Minerale, die nur unter höchstem Druck entstehen. Einem Druck, der einen so starken Aufprall bedeutet, dass er Mond und Mars stark beschädigen würde. Andererseits sind in den Meteoriten aber auch Minerale zu finden, die auf einen wesentlich geringeren Druck hinweisen. Wie geht das?

820.000 Mal höherer Druck, als auf der Erde

Der Bayreuther Professor Leonid Dubrovinsky hat sich der Sache angenommen und dazu das Deutsche Elektronen-Synchrotron in Hamburg und die Europäische Synchrotronquelle in Grenoble aufgesucht. Gemeinsam mit anderen Wissenschaftlern der Bayerischen Geoinstituts der Uni Bayreuth hat er Teile der Meteoriten einem hohen Druck ausgesetzt. Einem Druck, 820.000 mal so hoch, wie der, der in der Erdatmosphäre herrscht.

Dabei haben die Forscher aus Bayreuth folgendes festgestellt: Das Material verhält sich völlig unterschiedlich, je nachdem, ob der Druck aus allen Richtungen gleich stark wirkt oder nicht. Wenn das Mineral Cristobalit aus allen Richtungen mit dem gleichen, sehr hohen Druck zusammengepresst wird, dann verändert es seine Struktur und wird zu dem Mineral Seifertit. Aber nur solange, wie der Druck anhält. Wenn das Mineral dagegen aus verschiedenen Richtungen unterschiedlich aber weniger stark zusammengepresst wird, entsteht ebenfalls Seifertit und bleibt es auch wenn der Druck nachlässt.

Eine faustdicke Überraschung

Diese Erkenntnis bezeichnen die Bayreuther Forscher als eine faustdicke Überraschung. Für die Meteoriten, die sowohl Cristobalit als auch Seifertit enthalten, heißt das: Mars und Mond müssen nicht notwendigerweise sehr heftige Einschläge erlebt haben. Sondern beide Mineralien sind entstanden, weil sich Schockwellen nach einem Aufprall unterschiedliche Wege durch das Gestein gesucht haben.

Die Bayreuther Forscher haben damit aber nicht nur zur Erklärung von Meteoriten beigetragen. Sie haben auch etwas ganz grundsätzliches gezeigt: Neben Druck und Temperatur entscheiden auch unterschiedliche Spannungen in einem Material darüber, wie es reagiert.