Forscher haben bisher unbekannte Arten von Kristallen entdeckt, die in winzigen Körnern aus perfekt erhaltenem Meteoritenstaub verborgen sind, der von einem massiven Weltraumfelsen zurückgelassen wurde, der vor neun Jahren über Tscheljabinsk, Russland, explodierte.
Am 15. Februar 2013 drang ein Asteroid mit einem Durchmesser von 18 m und einem Gewicht von 11 Tonnen mit einer Geschwindigkeit von etwa 66 km/h in die Erdatmosphäre ein. Der Meteor explodierte in einer Höhe von etwa 950 km über der Stadt Tscheljabinsk in Südrussland, überschüttete die Umgebung mit winzigen Meteoriten und vermied eine kolossale Kollision mit der Erdoberfläche. Experten bezeichneten dieses Ereignis damals als ernstzunehmendes Signal dafür, dass Asteroiden eine Gefahr für den Planeten darstellen.
Die Explosion des Tscheljabinsker Meteors war die größte ihrer Art in der Erdatmosphäre seit dem Tunguska-Ereignis von 1908. Laut NASA explodierte es mit der 30-fachen Kraft der Atombombe, die Hiroshima traf. An Videoaufnahme Dieses Ereignis zeigt, wie der Weltraumfelsen in einem Lichtblitz verbrennt, der kurzzeitig heller als die Sonne war, bevor er einen mächtigen Überschallknall erzeugte, der Fenster zerschmetterte, Gebäude beschädigte und etwa 1200 Menschen in der Stadt verletzte.
In einer neuen Studie analysierten Wissenschaftler die winzigen Fragmente von Weltraumgestein, die von einer Meteoritenexplosion übrig geblieben sind, bekannt als Meteoritenstaub. Normalerweise produzieren Meteore eine kleine Menge Staub, wenn sie brennen, aber diese winzigen Körner gehen verloren, weil sie zu klein sind, um sie zu finden, vom Wind verstreut werden, ins Wasser fallen oder die Umwelt verschmutzen. Nach der Explosion des Chelyabinsk-Meteors hing jedoch laut NASA eine massive Staubwolke mehr als vier Tage in der Atmosphäre, bevor sie schließlich auf die Erdoberfläche fiel. Glücklicherweise haben Schneeschichten, die kurz vor und nach diesem Ereignis gefallen sind, einige der Staubproben eingeschlossen und konserviert, bis Wissenschaftler sie zurückholen konnten.
Die Forscher stießen auf die neuartigen Kristallarten, als sie Staubproben unter einem herkömmlichen Mikroskop untersuchten. Eine dieser winzigen Strukturen, die groß genug war, um unter einem Mikroskop gesehen zu werden, wurde zufällig in der Mitte eines der Objektträger scharf, als eines der Teammitglieder durch das Okular blickte. Wenn sie woanders wäre, hätte das Team sie wahrscheinlich nicht bemerkt.
Nachdem sie den Staub mit leistungsstärkeren Elektronenmikroskopen analysiert hatten, fanden die Forscher viele weitere solcher Kristalle und betrachteten sie viel detaillierter. Doch schon damals „war es aufgrund ihrer geringen Größe ziemlich schwierig, die Kristalle mit einem Elektronenmikroskop zu finden“, schreiben die Forscher in ihrer im European Physical Journal Plus veröffentlichten Arbeit.
Die neuen Kristalle hatten zwei unterschiedliche Formen: quasi-sphärische oder „fast-sphärische“ Schalen und sechseckige Kerne, die beide „einzigartige morphologische Merkmale“ seien, schrieben die Forscher.
Weitere Analysen mit Röntgenstrahlen ergaben, dass die Kristalle aus Graphitschichten bestehen – einer Form von Kohlenstoff, die aus überlappenden Atomschichten besteht, die üblicherweise in Bleistiften verwendet werden – um einen zentralen Nanocluster im Herzen des Kristalls herum. Die Forscher schlagen vor, dass die wahrscheinlichsten Kandidaten für diese Nanocluster Buckminsterfulleren (C60), das wie ein Käfig aus Kohlenstoffatomen ist, oder Polyhexacyclooctadecan (C18H12), ein Molekül aus Kohlenstoff und Wasserstoff, sind.
Das Team vermutet, dass sich die Kristalle unter Bedingungen hoher Temperatur und hohen Drucks gebildet haben, die durch die Zerstörung des Meteoriten verursacht wurden, obwohl der genaue Mechanismus noch nicht verstanden ist. In Zukunft hoffen Wissenschaftler, andere Proben von Meteoritenstaub aus anderen Weltraumgesteinen zu verfolgen, um herauszufinden, ob diese Kristalle ein häufiges Nebenprodukt des Meteoritenzerfalls oder einzigartig für den Tscheljabinsker Meteoriten sind.
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