Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Meteorite als kosmische Schatzkammern

05.05.2006


Amerikanisch-deutschem Forscherteam gelingt es erstmals, interstellare organische Materie in Meteoriten nachzuweisen


Lokale Anreicherungen (gelb) des Isotops Stickstoff-15 in unlöslichem organischen Material aus dem EET 92042-Meteoriten. Diese "Hotspots" zeugen von chemischen Prozessen in der interstellaren Wolke, aus der unser Sonnensystem vor 4,6 Milliarden Jahren entstanden ist. Bild: Max-Planck-Institut für Chemie



Meteorite haben sich ein weiteres Mal als ein wissenschaftliches Schatzkästchen entpuppt. Forscher des Carnegie-Instituts in Washington, der Harvard-Universität in Cambridge und des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz konnten jetzt nachweisen, dass primitive Meteorite nicht nur Hochtemperatur-Sternenstaub enthalten, sondern auch Spuren ursprünglicher oder nur wenig veränderter organischer Substanzen. Diese organische Materie bildete sich vermutlich bei tiefen Temperaturen in der interstellaren Gas- und Staubwolke, aus der unser Sonnensystem vor vielen Milliarden Jahren entstanden ist (Science, 5. Mai 2006).



Als unser Sonnensystem vor ca. 4,6 Milliarden Jahren aus dem Kollaps einer interstellaren Gas- und Staubwolke entstand, wurde ein großer Teil der ursprünglich vorhandenen präsolaren Materie - also Sternenstaub und interstellarer organischer Staub - durch die dabei freigesetzte Wärme zerstört oder verändert. Relikte dieser präsolaren Materie finden sich heute nur noch in kleinen, thermisch wenig veränderten planetaren Körpern, wie Kometen und Asteroiden. Über Meteorite und interplanetare Staubteilchen gelangt dieses Material auch zu uns auf die Erde, wobei man annimmt, dass Kometen das ursprünglichste Material in unserem Sonnensystem darstellen.

Ein Teil der interplanetaren Staubteilchen stammt vermutlich aus Kometen, findet man in diesen doch vergleichsweise große Mengen an Sternenstaub und organischer Materie interstellaren Ursprungs. Letztere könnte eine wichtige Quelle von präbiotischen Molekülen, den Bausteinen für die Entstehung von Leben auf der Erde, gewesen sein. Präsolare Materie findet man auch in primitiven Meteoriten, deren Herkunft im Asteroidengürtel liegt. Anders als bei den interplanetaren Staubteilchen ist man bisher aber bei den Meteoriten davon ausgegangen, dass interstellares organisches Material infolge thermischer Prozesse im Mutterkörper oder im solaren Nebel stark verändert wurde und dass damit wichtige Informationen über die ursprünglichen Trägerphasen verloren gegangen sind.

Dem internationalen Forscherteam vom Carnegie-Institut in Washington, der Harvard-Universität und vom Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie ist es nun erstmals gelungen, organische Materie, die vermutlich interstellaren Ursprungs ist und weitestgehend unverändert geblieben ist, auch in Meteoriten nachzuweisen. Die Identifizierung erfolgte anhand spezifischer Wasserstoff- und Stickstoff-Isotopensignaturen in kohligen Chondriten, einer Gruppe der primitiven Meteorite.

Wie das Wissenschaftsmagazin Science berichtet, fanden die Forscher in den Proben unlöslicher organischer Materie aus kohligen Chondriten lokal starke Anreicherungen der seltenen Isotope Deuterium sowie Stickstoff-15, wie man sie in dieser Größenordnung bisher nur in interplanetaren Staubteilchen gefunden hat. "Diese Signaturen können durch Ionen-Molekül-Reaktionen bei tiefen Temperaturen in interstellaren Wolken erklärt werden", erläutert Peter Hoppe vom Max-Planck-Institut für Chemie. Für ihre Untersuchungen standen den Forschern zwei besondere Ionenmikrosonden in Washington und Mainz zur Verfügung. Die Mainzer NanoSIMS-Ionenmikrosonde, ein so genanntes Sekundärionen-Massenspektrometer, ermöglicht Isotopenuntersuchungen mit einer räumlichen Auflösung von weniger als 100 Millionstel Millimeter (s. Abb.). Wie die Messungen ergaben, sind die Anreicherungen von Deuterium und Stickstoff-15 räumlich nicht korreliert, was auf unterschiedliche Entstehungsprozesse und unterschiedliche organische Trägerphasen hindeutet.

Die Beobachtungen des amerikanisch-deutschen Forscherteams lassen vermuten, dass die interstellare organische Materie zu einem Zeitpunkt in den Asteroidengürtel gelangt ist, als die Temperatur dort bereits hinreichend niedrig war. Da unverändertes interstellares organisches Material nicht nur in interplanetaren Staubteilchen sondern auch in Meteoriten zu finden ist, stehen nun wesentlich größere Mengen dieser wertvollen kosmischen Materie für detaillierte Laboruntersuchungen zur Verfügung. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten, die Bildung organischer Substanzen und andere chemische Prozesse im interstellaren Medium zu erforschen.[PH]

Originalveröffentlichung:

Henner Busemann, Andrea F. Young, Conel M. O’D. Alexander, Peter Hoppe, Sujoy Mukhopadhyay, Larry R. Nittler
Interstellar Chemistry Recorded in Organic Matter from Primitive Meteorites
Science, 5 May 2006

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Komet Meteorit Sonnensystem Staubteilchen Temperatur

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht MADMAX: Ein neues Experiment zur Erforschung der Dunklen Materie
20.10.2017 | Max-Planck-Institut für Physik

nachricht Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung
20.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise