Erdnahe Supernovae Sternexplosionen in der Nachbarschaft
Die Illustration zeigt den Moment der Sternexplosion. Dabei werden die äußeren Schichten der Riesensonne ins All geschleudert, während der Kernbereich zu einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch kollabiert.
Berlin Die Tiefsee als Fenster zum Kosmos: Radioaktives Eisen aus der Erdkruste unter den Ozeanen verrät, wann und wo zuletzt Sterne in der Nähe der Erde explodiert sind. Ein internationales Forscherteam hat interstellare Überreste mehrerer Supernova-Explosionen am Grund von gleich drei irdischen Ozeanen nachgewiesen.
Eine Supernova markiert das Ende eines besonders massereichen Sterns. In einer gewaltigen Explosion werden dabei die äußeren Schichten der Riesensonne ins All geschleudert, während der Kernbereich zu einem extrem kompakten Objekt, einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch, kollabiert. In diesem letzten Lebensabschnitt produziert der Stern viele neue Elemente – darunter auch besonders langlebige, die mit Halbwertzeiten von bis zu einigen Millionen von Jahren sehr langsam zerfallen.
Plutos Herz, ein Zwergplanet mit Pyramide und wieder einmal Wasser auf dem Mars – Raumsonden haben auch 2015 unser Wissen über das Sonnensystem durch spaktakuläre Entdeckungen erweitert. Ein Überlick.
Die Forscher waren verblüfft von der Vielfalt der Oberflächenformationen des Zwergplaneten Pluto. Die Nasa-Sonde New Horizons entdeckte Eisberge, die mit 3400 Metern so hoch aufragen wie manche Alpengipfel, außerdem fließende Gletscher und Hinweise auf Eisvulkane am Pluto-Südpol.
Die auffälligste Struktur auf der rötlich schimmernden Oberfläche ist das riesige Herz, das von zwei großen Eisebenen gebildet wird. Zu Ehren des US-amerikanischen Pluto-Entdeckers Clyde Tombaugh (1906-1997) wurde es Tombaugh Regio getauft.
Die 2006 gestartete Nasa-Sonde befindet sich nach der erfolgreichen Pluto-Passage im Sommer bereits auf dem Weg zu ihrem nächsten Ziel, dem Objekt 2014 MU69, das sie 2019 erreichen wird. Ihre Beobachtungen am Pluto werden die Wissenschaftler aber noch lange beschäftigen: Erst Ende 2016 wird New Horizons die Datenübertragung zur Erde abgeschlossen haben.
Pluto war nicht der erste Zwergplanet, der von einer irdischen Raumsonde besucht wurde. Bereits im Frühjahr 2015 erreichte die Nasa-Sonde Dawn den Zwergplaneten Ceres im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter.
Dawn entdeckte unter anderem Krater und Gebirgsketten sowie auffällig helle Flecken auf der dunklen Oberfläche des Zwergplaneten. Möglicherweise handelt es sich dabei um freigelegtes Wassereis. Der hellste Fleck auf Ceres liegt im Occator-Krater, dessen Rand zum Teil steiler ist als die Eiger-Nordwand.
Auf der Südhalbkugel des Zwergplaneten fotografierte Dawn einen einsamen, pyramidenförmigen Berg, der sechs Kilometer hoch aufragt. Seine Entstehung ist ein Rätsel. Die steilen Flanken dieser natürlichen Pyramide sind von hellen Streifen durchzogen. Möglicherweise ist hier einmal etwas geflossen.
Foto: Nasa
Eines dieser Elemente ist das Eisenisotop Fe-60 mit einer Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren, das auf der Erde praktisch nicht natürlich vorkommt. Bei der Sternenexplosion wird das frisch produzierte Fe-60 in großen Mengen ins Weltall geschleudert. Und geschieht dies nahe genug an unserem Sonnensystem, dann besteht die Möglichkeit, dass ein Teil davon auf die Erde gelangt.
Einen ersten Hinweis darauf, dass extraterrestrisches Fe-60 auf unserem Planeten zu finden ist, erbrachten Wissenschaftler bereits vor mehr als zehn Jahren. Eine Forschergruppe der TU München konnte das Isotop in geringen Konzentrationen in Mangankrusten am Grund des Pazifischen Ozeans nachweisen.
Doch erst jetzt fand das internationale Forscherteam aus Australien, Deutschland, Österreich, Israel und Japan heraus, dass eine Serie von Sternenexplosionen für den Eisenstaub auf unserer Erde verantwortlich ist. Dazu untersuchten die Wissenschaftler den Isotopengehalt und das Alter von mehreren Tiefseeproben aus Pazifik, Südatlantik und Indischem Ozean.
Als Proben dienten Sedimente, Manganknollen und Mangankrusten. Sie entstehen, indem sich Materialschichten nach und nach ablagern. Dabei konservieren sie die Zusammensetzung ihrer Umgebung über Millionen Jahre und gelten deshalb als geologische Archive.
Die Forscher entdeckten nun, dass Fe-60-Isotope in bestimmten Altersschichten in all diesen Tiefseearchiven stecken. Fe-60-Atome hatten sich in gleich mehreren Altersschichten eingelagert – in Schichten mit einem Alter von 1,7 bis 3,2 Millionen Jahren sowie von 6,5 bis 8,7 Millionen Jahren.
Sie waren damit über einen viel längeren Zeitbereich hinweg nachzuweisen als ursprünglich erwartet. Das bedeutet, dass unsere Erde in den letzten Millionen Jahren Zeuge gleich mehrerer Supernova-Explosionen war.
