Ein winziges Einschluss-Körnchen in einem Meteoriten hat sich als eines der ältesten Mineralien des Sonnensystems entpuppt. Das ergab die umfassende Analyse des erst vor wenigen Monaten entdeckten Minerals „Krotit“. Die molekulare Struktur der Aluminium-Kalziumoxid-Verbindung deutet auf eine Entstehung noch im Gas der Urwolke hin, wie die Forscher im Fachjournal „American Mineralogist“ berichten.
Bereits im Herbst letzten Jahren stießen Forscher der City University von New York (CUNY) und des American Museum of Natural History (AMNH) bei der Untersuchung des im Nordwesten Afrikas entdeckten Meteoriten NWA 1934 auf einen überraschenden Fund: Eingebettet in den kohligen Chondriten aus der Er Rachidia-Provinz in Marokko fand sich ein Einschluss eines bis dato unbekannten Materials, der einem hellen, leicht zerbrochenen Ei ähnelte. Dieser „Cracked Egg“-Einschluss entpuppte sich schnell als neues, bisher unbekanntes Mineral, das nach dem Geochemiker Alexander N. Krot „Krotit“ getauft wurde und chemisch ein Kalzium-Monoaluminat (CaAl2O4) ist. Es gehört zu den refraktären, und damit extrem hitzebeständigen Mineralen, die nach gängiger Ansicht schon in der Frühzeit des Sonnensystems existierten.
Molekulare Struktur gleicht Spezialbeton
Das Krotit wurde jetzt erstmals einer detaillierten Nano-mineralogischen Analyse durch Chi Ma am California Institute of Technology (Caltech) und einer Röntgenstrukturanalyse durchgeführt von Anthony Kampf, Mineralogie-Kurator am Natural History Museum of Los Angeles County (NHM) unterzogen. Sie enthüllen, dass das Krotit in seiner Atomanordnung interessanterweise einer bestimmten Sorte von hitzebeständigem Spezialbeton gleicht, der für seine Produktion mindestens auf 1.500° Celsius erhitzt werden muss.
Diese Ähnlichkeit kombiniert mit der Tatsache, dass sich diese Verbindung bei sehr niedrigem Druck bildet, deutet darauf hin, dass Krotit tatsächlich bereits vor Entstehung der Planeten in der Urwolke entstanden ist. Damit könnte es eines der ersten Minerale sein, die sich dort bildeten. Aus der Struktur und Abfolge der Mineralen im Randbereich des Cracked-Egg-Einschlusses schließen die Forscher, dass der Einschluss und auch das Krotit nachträglich verändert worden sind.
Nachträgliches Aufschmelzen, aber keine Schockwelle
Ihrer Hypothese nach bestand der Einschluss ursprünglich fast nur aus Krotit mit nur winzigsten Spuren anderer Materialien wie Perovskit oder Gehlenit. Dann gelangte diese Mischung in eine Zone heißen Gases, in der Reaktionen das Krotit am Rand des Einschlusses in andere Minerale wie Spinel und Melilit umwandelten. Die Sprünge im Einschluss sind vermutlich nicht auf einen einmaligen starken Schock zurückzuführen, sondern eher Folge einer weiteren Erhitzung, die die Außenhülle teilweise wieder aufschmolz und in Ritzen des Krotits eindringen ließ. Während dieses Schmelzens oder danach bildeten und erweiterten sich die Risse.
Diese Erkenntnisse sind nicht nur spannend für die Erforschung dieses konkreten Minerals. Sie geben auch wertvolle Hinweise darauf, was sich in der Anfangszeit des Sonnensystems abgespielt hat – ob beispielsweise die Schockwelle einer Supernova den Kollaps des Urnebels auslöste. (American Mineralogist, May/June 2011)
(Natural History Museum of Los Angeles County, 10.05.2011 – NPO)
