Forscher untersuchen Gestein von Asteroiden

Sie sind unscheinbare Gesteinsbrocken im All – ungleichmäßig geformt, auf ihrer Bahn um die Sonne. Und doch sind Asteroiden alles andere als langweilig. Durch Einschläge auf der Erdoberfläche – in diesem Fall wird aus dem Asteroid ein Meteorit – haben die kleinen Himmelskörper eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Entwicklung unserer Erde gespielt. Theorien besagen, dass sie sogar Bausteine des Lebens auf unseren Planeten gebracht haben. Dieser Frage gehen Forscher an der Frankfurter Goethe-Universität nach.

Das Wasser unserer Ozeane, Pflanzen und Tiere könnten wir toten Gesteinsbrocken aus dem All zu verdanken haben. Einem wie ihm: der Asteroid Ryugu. Dort hat die japanische Weltraumorganisation Jaxa Proben gesammelt und 2020 auf die Erde gebracht.
Ein Teil davon ist hier gelandet, am Institut für Geowissenschaften an der Frankfurter Goethe-Universität. Frank Brenker und Beverley Tkalec nehmen die Körnchen buchstäblich unter die Lupe. Sie wollen die Geschichte des Gesteins ergründen. Zuvor hatten japanische Forscher organische Moleküle auf den Proben gefunden – Bausteine des Lebens.

Frank Brenker, Geowissenschaftler
„Unsere Aufgabe ist es, dann den Rahmen dafür zu schaffen, zu verstehen, wie diese organischen Bestandteile denn überhaupt gebildet wurden. Also nicht nur, dass sie da sind, das machen dann andere Gruppen, sondern wir versuchen zu rekonstruieren, wie es dazu gekommen ist.“

Seit rund drei Jahren arbeiten die Kosmochemiker nun mit den Proben. Sie konnten nachweisen: Auf dem Asteroiden ist seit seiner Entstehung vor 9 Millionen Jahren so einiges passiert. Durch winzige Wasseradern wurden Mineralien im Gesteinskörper transportiert, neue Moleküle konnten sich bilden.

Frank Brenker, Kosmochemiker
„Das ist halt so entscheidend für uns, weil wir wissen, dass auf anderen Planeten auch zeitweise Bedingungen gab, die ganz gut waren, um Leben zu entwickeln. Und wenn man sich jetzt vorstellt, dass so ein Asteroid schon die Bausteine dafür hat, dann ist der Schritt von den Bausteinen zu echten Lebensformen halt eigentlich nur noch ein sehr kleiner.“

Die Expertise des Frankfurter Teams ist weltweit angesehen. Eine wichtige Rolle spielt dabei diese neue Anschaffung. Ein sogenanntes Transmissionselektronenmikroskop. Kostenpunkt: 3 Millionen Euro.

Frank Brenker, Goethe Universität Frankfurt
„Das heißt, ich schieße mit Elektronen durch die Probe durch und schau mir dann die Wechselwirkung an zwischen der Probe und den Elektronen. Und das Schöne dabei ist, ich habe hier quasi gar keine Begrenzung mehr bezogen auf die Ortsauflösung, ich kann hier tatsächlich Atome sehen.“

Und so sieht das dann aus. Die Skala unten in der Ecke verrät, wie unglaublich detailliert die Aufnahmen sind. Ein Nanometer, das ist ein Milliardstel Meter. Dadurch lassen sich auch schon kleinste Mengen eines Elements nachweisen.
Das neue Gerät wird vor allem beim nächsten großen Projekt zum Einsatz kommen. Die NASA-Sonde OSIRIS-Rex hat auf dem Asteroiden Bennu Proben gesammelt. Ende September werden sie auf der Erde landen und wenige Wochen später unter dem Mikroskop der Frankfurter Geowissenschaftler.

Frank Brenker, Kosmochemiker
„Wir haben jetzt eine Klasse gesehen und haben Informationen über eine spezielle Art von Asteroid gesammelt und wir erwarten, dass Bennu tatsächlich ganz andere Geschichten erzählen wird.“

Anderer Asteroid, gleiche Fragen: War Bennu Temperaturschwankungen ausgesetzt? Welchen Einfluss spielt die kosmische Strahlung? Und gibt es auch hier Grundbausteine für Leben?
Ein weiteres Puzzlestück, um der Antwort auf die zentrale Frage einen Schritt näher zu kommen: Wo kommen wir her?