Sternenstaub unter dem Mikroskop

Mineralogen der Universität Jena untersuchen Staubteilchen aus dem Kometen „Wild 2“

Ende April bekam Prof. Dr. Falko Langenhorst Post. Den Inhaber des Lehrstuhls für Mineralogie der Friedrich-Schiller-Universität Jena erreichte ein kleines Paket. Absender: NASA, Houston, Texas. So ungewöhnlich wie der Absender war auch sein Inhalt – winzige Staubkörnchen aus einem Kometenschweif. Auf die Erde kam die außergewöhnliche Fracht Anfang des Jahres mit der NASA Sonde „Stardust“ (Sternenstaub). Die hatte sich nach einer fünf Jahre dauernden Reise im Jahr 2004 bis auf etwa 230 Kilometer dem Kometen „Wild 2“ genähert und auf einem speziellen Kollektor winzige Staubteilchen aus seinem Schweif eingefangen.

„Insgesamt handelt es sich wahrscheinlich um ein paar Tausend Teilchen und die sind so klein, dass man sie mit bloßem Auge gar nicht sieht“, erklärt Prof. Langenhorst. Bei ihrem Aufprall auf die Sonde bohrten sich die Staubpartikel in ein so genanntes Aerogel, einen Spezialschaum auf dem Kollektor, der sie abbremste und während des Heimfluges zur Erde schützend umschloss. Nach der Landung wurden die Partikel aus dem Aerogel isoliert, in Kunstharz gegossen und in hauchdünne Stücke geschnitten. Zwei dieser geschnittenen Proben hält der Jenaer Mineraloge jetzt in den Händen. Damit ist Prof. Langenhorst und sein Team, dank der wissenschaftlichen Vorarbeiten der Arbeitsgruppe und der besonderen Ausstattung des Instituts, eines von nur vier deutschen Labors, denen die NASA die kostbaren Staubproben anvertraute. Weltweit beteiligen sich etwa 150 Forscher an der Untersuchung des Schweifstaubs von „Wild 2“.

Die Winzigkeit der Staubproben bereitet den Geowissenschaftlern keine Schwierigkeiten. „Für Mineralogen ist das mehr als genug Material“, stellt Langenhorst schmunzelnd fest. Schließlich verfüge das Institut für Geowissenschaften doch über eines der besten Transmissionselektronenmikroskope in ganz Ostdeutschland. Damit können die Forscher die Präparate in millionenfacher Vergrößerung betrachten und ihre chemische Zusammensetzung präzise bestimmen. Für die Untersuchungen bleibt Langenhorst und seinen Mitarbeitern jetzt ein halbes Jahr. Danach geht der Kometenstaub zurück an die NASA.

Doch bereits jetzt können die Forscher über die Fülle an neuen, unerwarteten Erkenntnissen, die andere Untersuchungen des Kometenschweifs bereits erbrachten, nur staunen: „Der Komet stammt aus der kältesten Region unseres Sonnensystems, aus der so genannten Oort’schen Wolke“, weiß Langenhorst. Diese Region, noch jenseits des Planeten Pluto, enthält zahllose Kometen, die so alt sind wie unser Sonnensystem. „Trotzdem enthält der Komet ’Wild 2’ Material, das sich nur bei sehr hohen Temperaturen im inneren Bereich des Sonnensystems gebildet haben kann“, beschreibt Langenhorst den überraschenden Befund. So bestehen die untersuchten Staubteilchen zum Beispiel aus aluminium-, kalzium- oder titanhaltigen Mineralen. „Irgendwie ist das Material vom Inneren des Sonnensystems ganz nach außen transportiert worden“, so Langenhorst. Wie das geschehen sein könnte, diskutieren die Forscher derzeit.

Von den jetzt weltweit laufenden Forschungsarbeiten erhoffen sich die Wissenschaftler noch weitere unerwartete Entdeckungen, die einzigartige Informationen über die Entstehung des Sonnensystems liefern. Mit Blick auf die beginnenden Untersuchungen im eigenen Labor ist Langenhorst sich sicher: „Vor uns liegen spannende Monate“.

Kontakt:
Prof. Dr. rer. nat. Falko Langenhorst
Institut für Geowissenschaften der Universität Jena
Burgweg 11, 07749 Jena
Tel.: 03641 / 948700, Fax: 03641 / 948602
E-Mail: falko.langenhorst@uni-jena.de