Neue Erkenntnisse zur Herkunft von Kalzium

Bevor sich die Planeten bildeten, bestand unser Sonnensystem aus einer rotierenden Scheibe, wobei die junge Sonne von heißem Staub und Gas umgeben war. Diese Scheibe ist als solare Nebelscheibe (oder protoplanetare Scheibe) bekannt. Als diese Scheibe abkühlte, begannen Feststoffe zu kondensieren. Die allerersten Feststoffe, die sich bildeten, waren reich an den Elementen Kalzium und Aluminium und werden als kalzium-aluminiumreiche Einschlüsse (CAIs) bezeichnet. Die feuerfeste Natur (hohe Schmelz-/Kondensationstemperaturen) der Mineralien in CAIs bedeutet, dass sie sich bei hohen Temperaturen (~1300–1700 K) gebildet haben müssen, vermutlich im heißesten, innersten Teil des Sonnennebels.

Obwohl sie sich sehr nahe an der Sonne bilden, handelt es sich bei CAIs um häufig vorkommende unkohlenstoffhaltige Chondriten (CC)-Meteoriten, die sich im kalten, äußeren Sonnensystem ansammelten. Dies stellt ein „klassisches“ Problem hinsichtlich des Zeitpunkts und des Transports von CAIs im gesamten Sonnensystem dar. Eine Möglichkeit, verschiedene Transportszenarien zu testen, besteht darin, die Populationen von CAIs in CCs im Vergleich zu den nicht kohlenstoffhaltigen (NC) Chondriten zu bewerten, die sich im inneren Sonnensystem gebildet haben. Die CAIs in NC-Meteoriten wurden nicht im gleichen Umfang untersucht wie ihre CC-Gegenstücke.

Emilie Dunham von der University of California, Los Angeles und Kollegen untersuchten kürzlich eine Reihe von 76 NC-Chondriten. Ihre Ergebnisse zeigen, dass CAIs in NC-Chondriten kleiner sind (ca. 40 Mikrometer im Vergleich zu ca. 120 Mikrometern in CCs) und mindestens um den Faktor 10 weniger häufig vorkommen als in CCs. Diese Beobachtungen stützen astrophysikalische Modelle, in denen nach dem anfänglichen Transport von CAIs nach außen durch die Bildung von Jupiter eine Lücke in der Scheibe entstand und die meisten CAIs im äußeren Sonnensystem gefangen waren. Sie stützen auch neuere Modellierungen, die darauf hindeuten, dass die Lücke nicht absolut war und dass kleine Partikel (<50–100 Mikrometer) durchgesickert sein könnten. Somit könnten kleine CAIs zurück in das innere Sonnensystem gefiltert und in NC-Körpern angesammelt worden sein. MEHR LESEN