Mikrometeorit aus der Antarktis geborgen. (Cécile Engrand/Jean Duprat) Wir wissen seit einiger Zeit, dass die Erde einem ständigen Regen von Weltraumstaub ausgesetzt ist, und dass es reichlich ist . Aufgrund seiner mikroskopischen Größe war es jedoch sehr schwierig, eine genaue Schätzung der Menge zu erhalten.
Solche Mikrometeoriten sind nicht größer als Bruchteile eines Millimeters und werden wie Weltraumschuppen von vorbeiziehenden Kometen und Asteroiden abgeworfen.
Nach zwei Jahrzehnten des Sammelns dieser Materie in der Antarktis verfügt ein internationales Wissenschaftlerteam nun über eine Zahl: etwa 5.200 Tonnen Mikrometeoriten, die kleiner als 700 Mikrometer (0,7 Millimeter) sind, jedes Jahr.
Dies, so sagten sie, mache Mikrometeoriten zur größten Quelle für außerirdisches Material, das auf die Erdoberfläche gelangt.
Es ist tatsächlich eine ziemliche Leistung. Die Erdatmosphäre ist mit Staub aller Art gefüllt. A Studium letztes Jahr fanden heraus, dass zu jedem Zeitpunkt rund 17 Millionen Tonnen grober Staub in der Atmosphäre herumschwirren.
Um diesen „Hintergrund“-Staub zu minimieren, wandte sich das Team an die Concordia-Station bei Dome C in die Antarktis. Dort gibt es so gut wie keinen terrestrischen Staub und die Schneeansammlungsrate ist gering, was bedeutet, dass der bereits vorhandene Schnee geschmolzen werden kann, um ihn zu gewinnen die Rate des Mikrometeoriteneinschlags in der Region.
Mikrometeoriten aus der Antarktis. (Rojas et al., EPSL, 2021)
Genau das gelang den Forschern in sechs Expeditionen über einen Zeitraum von 20 Jahren. Sie identifizierten insgesamt 1.280 ungeschmolzene Mikrometeoriten und 808 kosmische Kügelchen (geschmolzenes Weltraumgestein) mit einer Masse von weniger als 350 Mikrogramm und konnten so die Geschwindigkeit berechnen, mit der diese Partikel auf die Oberfläche regnen.
Ihren Berechnungen zufolge erreichen jedes Jahr auf den Globus hochgerechnet und unter der Annahme einer gleichmäßigen Regenverteilung etwa 1.600 Tonnen Mikrometeoriten und 3.600 Tonnen kosmische Kügelchen die Oberfläche. Das sind insgesamt 5.200 Tonnen pro Jahr.
Der nächste Teil der Forschung war eine Analyse des Staubs, um anhand der Dichte der Körner seine Herkunft zu bestimmen. Eine geringere Dichte und eine höhere Porosität deuten auf einen kometenartigen Ursprung hin, während eine höhere Dichte und eine geringere Porosität auf einen meteoritischen Ursprung schließen lassen.
Daraus leitete das Team ab, dass etwa 80 Prozent des kosmischen Staubs, der die Erdoberfläche erreicht, von Kometen ausgestoßen wird, wenn sie auf ihren Umlaufbahnen vorbeifliegen – eine Zahl, die mit früheren Schätzungen des Kometeneintrags in den Weltraumstaub auf der Erde übereinstimmt.
Die Modelle des Teams zeigten jedoch auch, dass die Gesamtmasse des kosmischen Staubeintrags vor dem Eintritt in die Atmosphäre etwa 15.000 Tonnen beträgt. Der Grund für diese Diskrepanz ist nicht klar, es gibt jedoch einige wichtige Optionen.
Zum einen entzieht sich ein erheblicher Teil des Staubs unserer Fähigkeit, ihn zu erkennen. Ein weiterer Grund besteht darin, dass ein Teil des Staubs vor dem Eintritt in die Atmosphäre entfernt wird. Ein dritter Grund könnte sein, dass es im Weltraum um die Erde deutlich weniger Staub gibt, als wir vermuten.
Herauszufinden, um welche davon es sich handelt, könnte uns laut den Forschern dabei helfen, die Rolle des kosmischen Staubs bei der Lieferung von Wassermolekülen und Kohlenstoff zur Erde in den frühen Tagen des Sonnensystems besser einzuschätzen – und damit wiederum Teile des Puzzles liefern, das das ist Entstehung des Lebens selbst.
Die Forschung des Teams wurde in veröffentlicht Briefe zur Erd- und Planetenwissenschaft .