Ein Stück von Almahata Sitta (Quelle: NASA/SETI/P. Jenniskens).

Almahata Sitta

Am 6. Oktober 2008 entdeckte der “Catalina Sky Survey” (CSS) – ein Programm zur Überwachung des erdnahen Weltraums und zur Früherkennung von Asteroiden, die möglicherweise auf einem Kollisionskurs mit der Erde sind – einen kleinen Asteroiden von etwa 4 Metern Durchmesser, der schnell den Namen 2008 TC3 bekam. Das alleine war nicht weiter bemerkenswert, denn das CSS entdeckt jedes Jahr hunderte von erdnahen Asteroiden.

Dieser eine Asteroid jedoch war besonders: er war eindeutig auf einem Kollisionskurs mit der Erde! Die Projektion seiner Bahn zeigte, dass er nur etwa 20 Stunden später im Norden des Sudans auf die Erdatmosphäre treffen würde. In sehr kurzer Zeit wurden weltweit Beobachtungen des Asteroiden mit Teleskopen organisiert und durchgeführt. Dank dieser Beobachtungen konnte später die ungefähre Form des Asteroiden rekonstruiert werden. Um 02:46 Weltzeit (UTC) oder 05:46 Lokalzeit trat der Asteroid in die Erdatmosphäre ein und explodierte kurz darauf in 37 km Höhe über der nubischen Wüste.

Im Dezember 2008 wurde eine Expedition von internationalen Experten und Studenten der Universität Khartoum in das Gebiet geschickt, in dem man allfällige Trümmer des Asteroiden vermutete. Sie fanden (in dieser und den darauf folgenden Expeditionen) insgesamt rund 600 Fragmente mit total über 10 kg Meteoritenmaterial. Diese Meteoriten werden nun als “Almahata Sitta” bezeichnet, was (auf arabisch) soviel heisst wie “Eisenbahnstation Sechs” – traditionell werden gefundene Meteoriten nach dem nächstgelegenen Ort mit einem Briefkasten benannt, in diesem Fall eben eine Eisenbahnstation.

Die gefundenen Meteoriten gehören mehrheitlich zur Gruppe der Ureiliten. Ureiliten sind eine etwas seltsame, aber auch spannende Gruppe von Meteoriten, die “primitive” und “nicht-primitive” Eigenschaften auf sich vereinen. So enthalten sie, wie viele primitive Meteoriten, hohe Konzentrationen an Edelgasen und Kohlenstoff, und ihre Sauerstoff-Isotopenzusammensetzung entspricht den primitivsten Materialien des Sonnensystems. Anderseits sind es Steinmeteoriten (Achondriten) mit einem kleinen Gehalt an metallischem Eisen, was darauf hindeutet, dass sie von einem grösseren, “differenzierten” Himmelskörper stammen (also einem, dessen Material sich bereits in einen metallischen Kern und einen Gesteinsmantel aufgeteilt hat).

Ureilite machen zwar nur etwa 0.5% aller Meteoriten aus, die heute zur Erde fallen, aber sie sind die zweithäufigste Gruppe von Achondriten nach den HED (Howarditen/Eukriten/Diogeniten) Meteoriten. Almahata Sitta ist jedoch selbst innerhalb der Ureilite exotisch: er enthält nämlich eine ganze Reihe von Fragmenten anderer Meteoritenklassen, die 20-50% der gefundenen Fragmente ausmachen.

Doch bei so vielen verschiedenen Fragmenten stellte sich natürlich auch die Frage, ob es sich hier wirklich um die Fragmente eines einzigen Metoritenfalls handelt – könnte es nicht auch sein, dass viele der Fragmente schon vor dem Absturz von 2008 TC3 in der Wüste lagen? Dies kann man überprüfen, in dem man den Gehalt von kurzlebigen Radionukliden in den Meteoriten misst. Dabei handelt es sich um (extrem geringe Mengen von) radioaktive Isotope, die im Meteoritenmaterial durch die kosmische Strahlung erzeugt wurden, als er sich noch im Weltraum befand. Da das Magnetfeld und vor allem die Atmosphäre der Erde die Oberfläche vor dieser „kosmischen Strahlung“ schützen, zerfallen hier die radioaktiven Isotope, ohne dass neue produziert würden. Der Gehalt an radioaktiven Isotopen mit Halbwertszeiten von Tagen bis Wochen nimmt deshalb nach dem Meteoritenfall rasch ab, was mit hochempfindlichen Strahlungsdetektoren nachgewiesen werden kann. Bei den meisten ungewöhnlichen Fragmenten von Almahata Sitta gelang es, rechtzeitig solche Messungen durchzuführen, die bestätigten, dass diese Meteoriten tatsächlich zu ungefähr jenem Zeitraum zur Erde fielen, als 2008 TC3 mit der Erde kollidierte.

Neben radioaktiven Isotopen produziert die kosmische Strahlung auch stabile Isotope, wobei sich besonders die sonst seltenen Edelgase für eine Analyse anbieten. Je länger der Meteorit im Weltraum unterwegs war, desto mehr “kosmogenes” (von der kosmischen Strahlung produziertes) Helium, Neon und Argon weist er auf. Die Kombination der Messung von kosmogenen radioaktiven und stabilen Isotopen kann dann verwendet werden, um zu bestimmen, wie lange der Meteorit im Weltall war (bei Almahata Sitta: knapp 20 Millionen Jahre), wie gross er war (ca. 4 Meter Durchmesser- passt gut zu den Teleskopbeobachtungen) und welche Dichte er hatte (ca. 1.5 g/cm3 – erstaunlich wenig für einen Achondriten). Die selbe Analyse von nicht-Ureilit-Fragmenten brachte praktisch identische Ergebnisse, eine weitere Bestätigung, dass die Ureilite und nicht-Ureilite tatsächlich beide von 2008 TC3 stammen.

Was haben wir von Almahata Sitta gelernt? Einige Asteroiden bestehen offenbar nicht nur aus einem einzigen Meteoritentyp – davon war man bis dahin ausgegangen. Zumindest gewisse Asteroiden sind “Schutthaufen” von unzähligen verschiedenen Typen von Meteoriten, die nur sehr lose zusammenhalten und deshalb wohl auch eine recht geringe Dichte haben. Die Zusammensetzung der verschiedenen Meteoritentypen passt auch ziemlich gut in eine ganz bestimmte Region des Asteroidengürtels, die sogenannte Nysa-Polana-Eulalia-Familie von Asteroiden. Möglicherweise hat Almahata Sitta’s/2008 TC3 ‘s Reise also vor knapp 20 Millionen Jahren dort begonnen.

Quellen:  Jenniskens et al., 2009, Nature | Bischoff et al., 2010, Meteoritics & Planetary Science | Welten et al., 2010, Meteoritics & Planetary ScienceMeier et al., 2012, Meteoritics & Planetary Science

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