Sternenstaub entstand lange vor der Sonne: Älteste Meteoritenkrümel der Erde in Australien entdeckt

US-Forscher haben nach eigenen Angaben das bislang älteste Material auf der Erde identifiziert: Die sogenannten präsolaren Körnchen aus einem Meteoriten seien grob fünf bis sieben Milliarden Jahre alt und damit älter als die Erde und das gesamte Sonnensystem, berichten die Wissenschaftler um Philipp Heck vom Fields-Museum in Chicago.

Unsere Sonne ist vor rund 4,6 Milliarden Jahren entstanden, die Erde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren. Der Fund lege nahe, dass es vor rund sieben Milliarden Jahren eine Phase erhöhter Sternproduktion in unserem Teil der Milchstraße gegeben habe, schreibt das Team im Fachblatt „PNAS“.

„Dies sind die ältesten festen Materialien, die jemals gefunden wurden“, betont Heck in einer Mitteilung des Museums. „Und sie berichten uns, wie Sterne in unserer Galaxie entstanden sind.“ Sein Team hatte Bruchstücke des Murchison-Meteoriten untersucht, der 1969 in Australien eingeschlagen war.

Tausendstel Millimeter kleine Körnchen aus der Urzeit des Sonnensystems

In dem Meteoriten hatten die Forscher auf präsolares Material gehofft, also auf konservierte Körnchen aus dem Ur-Baumaterial unseres Sonnensystems, das zuvor von einem anderen, längst verloschenen Stern produziert worden war. Solche Körnchen sind ungefähr in jedem 20. Meteoriten zu finden, allerdings messen sie in der Regel nur einige tausendstel Millimeter.

Tatsächlich wurden die Wissenschaftler im Murchison-Meteoriten fündig: Sie zermahlten dafür ein kleines Bruchstück zu einem feinen Pulver und lösten es in Säure auf, bis nur noch die winzigen präsolaren Siliziumkarbid-Körnchen übrig blieben. „Es ist, als würde man den Heuhaufen verbrennen, um die Nadel zu finden“, erläutert Heck. Siliziumkarbid (SiC) macht nur einen kleinen Teil des interstellaren Materials aus, wegen seiner besonderen Haltbarkeit benutzten die Forscher es als Indikator.

Um das Alter der winzigen Körnchen zu bestimmen, verwendeten sie eine neue Methode: Sie bestimmten den Anteil einer bestimmten Sorte des Edelgases Neon. Dieses Isotop Neon-21 entsteht durch Wechselwirkung mit der sogenannten kosmischen Strahlung. Damit bezeichnen Astronomen einen konstanten Hagel subatomarer Teilchen, der gleichmäßig aus allen Richtungen durchs All zieht.

Drei Milliarden Jahre kosmischer Strahlung ausgesetzt

Anhand der Häufigkeit von Neon-21 konnten die Wissenschaftler bei 40 Körnchen das Alter bestimmen. „Ich vergleiche das damit, einen Eimer in einen Regenguss zu stellen“, erklärt Heck. „Unter der Annahme, dass der Regen konstant fällt, verrät einem die Wassermenge im Eimer, wie lange er diesem ausgesetzt war.“ Es zeigte sich, dass einige der Körnchen bis zu drei Milliarden Jahre lang der kosmischen Strahlung ausgesetzt waren, bevor sie bei der Entstehung unseres Sonnensystems im Meteoriten eingeschlossen und konserviert wurden.

Zudem fanden die Forscher überraschend viele junge Körnchen, die weniger als 300 Millionen Jahre vor der Geburt des Sonnensystems entstanden sind. Das stützt nach ihren Angaben die These, dass die Milchstraße nicht immer konstant gleich viele Sterne produziert hat. „Es gab eine Zeit vor dem Beginn unseres Sonnensystems, in der mehr Sterne als üblich entstanden sind“, betont Heck.

Vor sieben Milliarden Jahren entstanden in der Milchstraße besonders viele Sterne

Diese Körnchen entstehen den Forschern zufolge erst zum Ende der Existenz bestimmter Sterne, die etwa die doppelte Masse unserer Sonne besessen haben müssen. Diese Sterne hätten eine Lebensdauer von grob zwei Milliarden Jahren, daher müsse diese Phase vor rund sieben Milliarden Jahren stattgefunden haben.

„Manche Leute meinen, dass die Sternentstehungsrate der Galaxie konstant ist“, erläutert Heck. „Aber dank dieser Körnchen haben wir jetzt durch Proben aus Meteoriten direkte Hinweise auf eine Periode erhöhter Sternentstehung in unserer Galaxie vor rund sieben Milliarden Jahren.“ (Till Mundzeck, dpa)