Meteorites – Witnesses from Space

Heinrich Wänke extracting inert gases in Mainz. Source: MPI for Chemistry.

Station 7

Meteorites are impressive witnesses to the formation of the solar system. The name comes from a Greek work meaning ‘present in air’. However, most meteors that fall to Earth represent just a fraction of the original material. Most of it burns up on entering the Earth‘s atmosphere. Most meteorites are rocks from the roughly 4.6-billion-year-old asteroids form a belt between Mars and Jupiter. Meteorites from the younger surfaces of Mars and the moon are rarer and of especially high scientific value.

Just as mass spectrometry was the method of choice at the MPI for Chemistry for decades, meteorites were the common test object. Josef Mattauch investigated the first meteorites as early as the 1940s. Friedrich Paneth founded the Cosmochemistry Department in Mainz in 1953 with the aim of determining the age of rocks from space. With the help of mass spectrometry, it was possible to detect trace amounts of noble gases in meteorites.

One of Paneth’s students, Heinrich Wänke, took up the mantle of meteorite research in the 1960s and amassed an extensive collection. It comprises roughly 1900 meteorites from every continent on Earth. After the closure of the Cosmochemistry Department, the Institute sent its meteorite collection on long-term loan to the Senckenberg Research Institute in Frankfurt in June 2005.

Außerirdische Flugobjekte

Exponate 7: Sechs Meteorite aus der Senckenberg Sammlung

Meteorite aus der Senckenbergsammlung. Foto: Susanne Benner

Für Heinrich Wänke waren Meteorite wichtige Untersuchungsobjekte. Aus den chemischen Analysen erstellte er ein Modell über die Entstehung der Asteroide und der inneren Planeten des Sonnensystems.

Die hier ausgestellten Meteorite stammen größtenteils aus der Meteoritensammlung des Max-Planck-Insituts für Chemie, die sich dauerhaft im Senckenberg Museum in Frankfurt befindet.

Der Meteoritenfall von Stannern in Tschechien am 22. Mai 1808 zählt zu den bedeutendsten historischen Meteoritenfällen. Insgesamt fand man dort 66 Steine mit einem Gewicht von etwa 52 Kilogramm. Alle Steine sind mit einer auffallend glänzenden Schmelzkruste überzogen. Die Stannern-Meteorite sind ein basaltisches Gestein (Eukrit) und werden zur Gruppe der HED Meteoriten gezählt, die vermutlich vom Asteroiden (4) Vesta stammen.

Am 3. Oktober 1962 wurde der Fall eines 18 Kilogramm schweren Meteoriten nahe dem Ort Zagami in Nigeria beobachtet. Nachfolgende Untersuchungen zeigten, dass der Meteorit vor etwa 160 Millionen Jahren aus einer Gesteinsschmelze an der Oberfläche des Planeten Mars kristallisierte. Zagami enthält schwarze Glasadern mit eingeschlossenen atmosphärischen Gasen, die in ihrer Zusammensetzung der Marsatmosphäre gleichen. Ihre Bildung ist auf Meteoriteneinschläge auf dem Mars zurückzuführen.

In der Wüste des Sultanats Oman wurde im November 1999 der 174 Gramm schwere Mondmeteorit Dhofar 081 gefunden. Der Meteorit ist eine sogenannte Brekzie von den Hochlandflächen des Mondes. Brekzien bestehen aus den Bruchstücken, der durch Einschläge zertrümmerten und aufgeschmolzenen Gesteine der Mondoberfläche. Der Vergleich mit Gesteinsmaterial, das die Apollo-Missionen mitbrachten, bestätigte, dass der Meteorit Dhofar 081 vom Mond stammt.

Am 8. Februar 1969 fiel ein extrem großer Steinschauer mit einem Gesamtgewicht von etwa 2.000 Kilogramm auf den Ort Allende in der Provinz Chihuahua, Mexiko. Zahlreiche Stücke wurden schnell an Museen und Forschungsinstitute wie das Max-Planck-Institut für Chemie verteilt. Sie eigneten sich hervorragend als Testmaterial für die hier zur Mondgesteinsanalyse neu entwickelten Messmethoden.

Der Meteorit Allende ist ein sogenannter kohliger Chondrit mit kleinen Schmelzkügelchen, den Chondren, und einer feinkörnigen dunklen Matrix. Seltene helle, teilweise auch leicht rosafarbene, unregelmäßig geformte Einschlüsse enthalten hohe Konzentrationen der Elemente Kalzium und Aluminium. Das Alter dieser Einschlüsse wurde mit radiometrischen Methoden auf 4,56 Milliarden Jahre datiert - den Beginn unseres Sonnensystems.

Bereits seit 1576 sind die Eisenmeteorite des Campo del Cielo in Argentinien bekannt. Es handelt sich um Eisenmeteorite mit silikatreichen Gesteinseinschlüssen. Übersetzt heißt der Fundort, an dem man etwa 1000 Fragmente mit einem Gesamtgewicht von 112 Tonnen fand, auch Himmelsfeld.

Unter den Fundstücken waren mehrere sehr große Stücke, die alle einzeln benannt wurden und zu denen auch El Taco zählt, der 1998 Kilogramm wog. 1963 wurde El Taco an die Smithsonian Institution in Washington, D.C. geliefert. Da es dort nicht möglich war, das Stück zu zerlegen, wurde es zwischen 1965 und 1966 am Max-Planck-Institut für Chemie unter Federführung von Prof. Hindenberger in zwei Hälften und zwei Scheiben zerschnitten und dies genau protokolliert. Die eine Hälfte ging zurück nach Argentinien, die zweite Hälfte und die Scheiben gingen an die Smithsonian Institution in Washington, D.C.. Die 267 Kilogramm Metallspäne, die beim Zerteilen anfielen, blieben in Mainz und wurden als wissenschaftliches Probenmaterial für Isotopenanalysen und mineralogische Studien verwendet.

Der Meteorit Horace wurde 1940 im Bundesstaat Kansas in Nordamerika gefunden. Das hier gezeigte Einzelstück wiegt knapp 20 Kilogramm und gehört zur Gruppe der häufigsten Meteorite, den sogenannten Gewöhnlichen Chondriten. Interessant sind die unterschiedlich geformten Seiten dieses Meteoriten. Auf der Vorderseite sieht man daumenabdruckartige Vertiefungen, die zum Zentrum hin orientiert sind. Diese Regmaglypten entstanden beim Durchgang des Meteoriten durch die Erdatmosphäre, während dem die Oberfläche schmolz und anschließend wieder erstarrte.

(Texte von Jutta Zipfel, Senckenberg Museum, Frankfurt)

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