Merkur-Meteorit

[Spocky]

Ein in der marokkanischen Sahara gefundener Meteorit könnte vom innersten Planeten Merkur stammen:

Meteoriten: NWA 7325: Ein Meteorit von Merkur? - Sterne und Weltraum

Quellen auf englisch:
Is This Meteorite a Piece of Mercury?
Mercury Meteorite? Green Space Rock Found In Morocco May Be First From Innermost Planet


Der Meteorit enthält sehr viel Calcium und Magnesium aber so gut wie kein Eisen. Die Größe der Kristalle spricht für ein langsames Abkühlen aus einer Schmelze, wozu ein größerer Himmelskörper notwendig ist. Insgesamt ähnelt der Chemismus sehr den Messwerten die die US-Sonde Messenger seit 2011 vom Merkur gesammelt hat.

Weitere Untersuchungen folgen noch.

[Noir]

Ein in der marokkanischen Sahara gefundener Meteorit könnte vom innersten Planeten Merkur stammen

Wie konnte der der Anziehung der Sonne entkommen? Ich (Laie) hätte jetzt eigentlich vermutet, dass alles, was sich vom Merkur löst, sofort von der Sonne angezogen werden würde. Schließlich ist die ja ziemlich nah und auch ziemlich groß.

[Liopleurodon]

Wie konnte der der Anziehung der Sonne entkommen? Ich (Laie) hätte jetzt eigentlich vermutet, dass alles, was sich vom Merkur löst, sofort von der Sonne angezogen werden würde. Schließlich ist die ja ziemlich nah und auch ziemlich groß.

Auf dieselbe Weise wie auch die Mars-Meteoriten: Als Bruchstücke nach einem sehr großen Einschlag, der sie zuerst das Schwerefeld des Planeten verlassen lässt und sie dann auf eine Bahn bringt, die sich irgendwann mit der Erde kreuzt.

[Bynaus]

Ja. Zunächst einmal befindet sich Merkur ja auf einem Orbit um die Sonne - alles, was von ihm losgeschlagen wird, befindet sich in erster Näherung auch auf einem Orbit um die Sonne: es wird zwar angezogen, fällt aber nicht runter (genauso wie die Erde Satelliten oder die ISS anzieht, ohne dass diese runterfallen).

Das schwierige mit Merkur-Meteoriten ist bloss, dass es viel Energie braucht, um sie aus dem tiefen Schwerkraftteich auf die "Höhe" der Erde zu heben. Dabei hilft aber natürlich auch, dass alle Asteroiden, die auf Merkur einschlagen, natürlich bereits hohe Geschwindigkeiten aufzuweisen haben, eben weil sie gerade von weiter draussen so tief in den Schwerkraftsteich getaucht sind. Diese hoch-energetischen Kollisionen machen es dann aber eben auch möglich, dass einige Trümmer so stark beschleunigt werden, dass sie es zur Erde schaffen.

Gladmann und Coffey haben das mal simuliert: [0801.4038] Mercurian impact ejecta: Meterorites and mantle Offenbar würden einige Prozent aller Trümmer eines grossen Einschlags die Erde innerhalb von typischerweise 30 Mio Jahren erreichen. Ich glaube, die relative Rate von Merkurmeteoriten verglichen mit Marsmeteoriten sollte so um die ~1/20-1/30 betragen, dh, mit ca. 100 bekannten Marsmeteoriten sollten wir mittlerweile ein paar wenige Merkurmeteoriten in unseren Sammlungen haben.

NWA 7325 ist sicher einer der bisher besten Kandidaten für einen solchen Meteoriten - allerdings ist er sehr, sehr alt für einen Meteoriten, der von einem Planeten kommen soll. Sein Kristallisationsalter ist z.B. grösser als das jeglicher Mondgesteine. Er müsste also von einer Ecke auf Merkur kommen, die sehr früh kristallisiert ist und danach nie wieder aufgeschmolzen wurde. Das erscheint vielen Wissenschaftlern derzeit als nicht sehr plausibel.
Ein zweiter Kritikpunkt, der etwas schwieriger nachzuvollziehen ist, ist dass der Meteorit nicht auf (oder nahe) der irdischen Sauerstoff-Fraktionierungslinie liegt mit seiner Sauerstoffisotopenzusammensetzung. Die Zusammensetzung in 16O, 17O und 18O ist sehr charakteristisch für Meteoriten - alle Meteoriten mit der gleichen Quelle bzw. einer ähnlichen Chemie haben auch die gleiche O-Isotopenzusammensetzung (da es Prozesse gibt, die diese Zusammensetzung "fraktionieren" können, dh, die schweren Isotope bevorzugt anreichern oder abreichern, liegen die Meteoriten in einem 17O/16O zu 18O/16O-Diagramm stets auf einer Linie, die man eine "Fraktionierungslinie" nennt). NWA 7325 liegt aber nicht auf einer Linie in der nähe jener der Erde, wie man das von einem "planetaren" Meteoriten erwarten würde, sondern auf einer ganz speziellen Linie (genannt CCAM) in diesem Sauerstoff-Dreiisotopen-Diagramm, die da ziemlich quer in der Landschaft liegt (und deren Ursprung nicht wirklich verstanden ist). Das erwartet man so nicht von einem Merkur-Meteoriten, bzw. es ist nicht einleuchtend, warum Merkur-Material ausgerechnet auf der CCAM liegen sollte. Aber dann versteht man die Sauerstoff-Isotopie von Meteoriten ohnehin nicht richtig.

Hier ist noch ein Link zu einer Webseite, die (auf englisch) eine Art Zusammenfassung zum Thema geschrieben hat: INDICATORS OF A MERCURIAN METEORITE

[EREIGNISHORIZONT]

Gibt es nicht die Vermutung, dass der Merkur eigentlich nur der übrig gebliebene Kern ist und seine Gesteinshülle durch einen Zusammenstoß mit einem größeren Protoplaneten(?) verloren hat?
Wenn dem so ist, dann müssten doch eine ganze Menge Merkur Meteoriten existieren, die diesen Gravitationsteich überwinden konnten, oder?

[Liopleurodon]

Gibt es nicht die Vermutung, dass der Merkur eigentlich nur der übrig gebliebene Kern ist und seine Gesteinshülle durch einen Zusammenstoß mit einem größeren Protoplaneten(?) verloren hat?
Wenn dem so ist, dann müssten doch eine ganze Menge Merkur Meteoriten existieren, die diesen Gravitationsteich überwinden konnten, oder?

Aber das ist schon so lange her, dass alle daraus entstandenen Trümmer schon vor Milliarden von Jahren irgendwohin abgestürzt sein müssen.

[Bakkad Baran]

es könnte auch nur ein einfacher brocken sein der ähnlich zusammengesetzt ist wie der merkur. oder von einem meteoriteneinschlag weggeschleudertes fragment

[Bynaus]

@Ereignishorizont: Meteoritengrosse (dh, ein paar 10 cm grosse) Trümmer überleben nicht lange im inneren Sonnensystem. Nach ein paar 10 Millionen Jahren werden sie mit hoher Wahrscheinlichkeit durch Kollisionen zertrümmert. Zudem "entwickeln" (verändern) sich die Umlaufbahnen so kleiner Objekte durch die Strahlungswirkung der Sonne relativ schnell. Nach einigen 10 Mio Jahren ist deshalb die "Erinnerung" des Sonnensystems an jegliches Ereignis ausgelöscht (zumindest gilt das für herumfliegende Trümmer). Die typischen Zeiten, die Meteoriten als Einzelobjekte im freien Raum verbringen, belaufen sich deshalb typischerweise im Bereich von einigen 10 Mio Jahren (mit Ausnahme der Eisenmeteoriten, die "robuster" sind und deren Bahnen sich nicht so schnell entwickeln). In anderen Worten: in den ersten paar 10 Mio Jahren nach der Kollision, die Merkur (vielleicht) seinen Mantel geraubt hat, fielen wohl unzählige Merkur-Trümmer auf die Erde (auch grosse). Aber irgendwann war Schluss. Jetzt "sehen" wir nur noch die grössten Impaktereignisse auf dem Merkur, innerhalb der letzten paar 10 Mio Jahre oder so.

oder von einem meteoriteneinschlag weggeschleudertes fragment

Ja, das ist ja die Idee hinter dem ganzen. Wenn es kein weggeschleudertes Merkur-Fragment ist, dann ist wohl, wie du gesagt hast, wohl ein "einfacher Brocken, der ähnlich zusammengesetzt ist wie der Merkur". Wir werden sehen.

[Spocky]

Ich hab jetzt leider keine Informationen zur Größe der Kristalle. Wenn die wirklich so groß sind, dass sie nur auf einem sehr großen Himmelskörper entstanden sein können, der über viele Millionen Jahre ausreichend aufgeschmolzen war (Bei Mineralen in Graniten sind es ja schon mehrere Mio. Jahre, wobei hier alleine für die Entstehung der Magmakammern 10 - 15 Mio. Jahre zu rechnen sind), wie erklärt man sich dann deren Entstehung?

Mir ist klar, dass es auch Prozesse gibt, die Kristalle schneller wachsen lassen (z. B. bei Pegmatiten), aber dafür braucht man dann ja leichtflüchtige Komponenten, wie sie sich auf kleinen Himmelskörpern ja erst Recht nicht halten.

[EREIGNISHORIZONT]

@ Liopleurodon & Bynaus

Danke für die Antworten!

Ich hatte gar nicht an die lange Zeit gedacht, vor der das mutmaßliche Ereignis geschehen ist. Dennoch überrascht es mich, dass durch den Strahlendruck der Sonne die Orbits verändert werden.
Trifft das auch auf Planeten zu? Wird zB der Orbit der Erde durch den Strahlkendruck verändert?

[Liopleurodon]

@ Liopleurodon & Bynaus

Danke für die Antworten!

Ich hatte gar nicht an die lange Zeit gedacht, vor der das mutmaßliche Ereignis geschehen ist. Dennoch überrascht es mich, dass durch den Strahlendruck der Sonne die Orbits verändert werden.

Dazu gibt es ein hübsches Spielzeug, eine Vakuumglaskugel mit vier Metallplättchen, die so aufgehängt sind wie bei einer Windrose. Richtet man nun einen starken Lichtstrahl auf die Plättchen, wird die Aufhängung sich drehen. Nur durch den Strahlungsdruck.

Trifft das auch auf Planeten zu? Wird zB der Orbit der Erde durch den Strahlkendruck verändert?

Planeten sind dafür zu schwer. Selbstverständlich wirkt der Strahlungsdruck auch auf sie, aber der Effekt ist viel zu gering, um ihn messen zu können.

Bynaus sprach auch von kleineren Objekten im Zentimeter- und maximal Meterbereich.

Allerdings wirkt der Strahlungsdruck auf die Atmosphäre eines Planeten. Das führt z.B. dazu, dass in der oberen Atmosphäre durch Wasserspaltung entstehender Wasserstoff der Erde verloren geht. In unserer Zeit ist dieser Effekt sehr gering, mit zunehmender Alterung der Sonne wird er jedoch zunehmen, so dass die Erde über diesen Mechanismus auf lange Sicht all ihr Wasser verlieren wird.

[Bynaus]

@Spocky: Zur Grösse der Kristalle ist mir nichts bekannt.

Dennoch überrascht es mich, dass durch den Strahlendruck der Sonne die Orbits verändert werden.
Trifft das auch auf Planeten zu? Wird zB der Orbit der Erde durch den Strahlkendruck verändert?

Nein, Planeten sind zu gross dafür. Es ist auch nicht allein der Strahlungsdruck selbst, der die Orbits verändert, sondern auch die Aufheizung des Körpers durch die Strahlung, und die asymetrische Abstrahlung der Wärme durch die Rotation des Körpers. Solche Effekte (man nennt das den Yarkovsky-Effekt) sind am stärksten für etwa metergrosse Objekte. Für viel kleinere (z.B. Staub) spielt dann tatsächlich der Strahlungsdruck eine Rolle, aber für sehr viel grössere (etwa Planeten, aber auch Asteroiden >~20-40 km) ist der Effekt vernachlässigbar gering.

[EREIGNISHORIZONT]

Dazu gibt es ein hübsches Spielzeug, eine Vakuumglaskugel mit vier Metallplättchen, die so aufgehängt sind wie bei einer Windrose. Richtet man nun einen starken Lichtstrahl auf die Plättchen, wird die Aufhängung sich drehen. Nur durch den Strahlungsdruck.

Ahh, ich wollte gerade "Casimir-Effekt" sagen, aber das war ja was mit Teilchen, die auf Metallplatten wirken und diese zusammen drücken. Aber das was du meinst, scheint ja dann doch was anderes zu sein.
Danke aber erneut! Auch an Bynaus!

[Enas Yorl]

Ahh, ich wollte gerade "Casimir-Effekt" sagen, aber das war ja was mit Teilchen, die auf Metallplatten wirken und diese zusammen drücken. Aber das was du meinst, scheint ja dann doch was anderes zu sein.

Liopleurodon meint damit ein Crookes radiometer, besser bekannt als Lichtmühle.

[Bynaus]

Dazu gibt es ein hübsches Spielzeug, eine Vakuumglaskugel mit vier Metallplättchen, die so aufgehängt sind wie bei einer Windrose. Richtet man nun einen starken Lichtstrahl auf die Plättchen, wird die Aufhängung sich drehen. Nur durch den Strahlungsdruck.

Ich will jetzt nicht behaupten, ich hätte das bereits gewusst (man lernt immer dazu...), aber nach dem von Enas Yorl verlinkten Wikipedia-Artikel ist es nicht wirklich der Strahlungsdruck, der die "Lichtmühle" antreibt - sie funktioniert z.B. nicht im Hochvakuum. Es hat gemäss dem Artikel wohl eher damit zu tun, dass die dunkle Seite der Plättchen sich stärker aufheizt und deshalb die verbleibenden Luftmoleküle mit höherem Impuls "reflektiert".