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Chondrite sind die ursprünglichsten Meteorite, die wir auf der Erde finden. Sie sind wertvolle Proben des solaren Nebels - der grossen Staub- und Gasscheibe, aus der vor rund 4.6 Milliarden Jahren die Sonne, die Planeten und Kometen entstanden sind.
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Abb.1: Ein ca. 1 cm langes geschliffenes Stück des Meteoriten Allende, dessen Fall 1968 in Chile beobachtet wurde. Sichtbar sind in einer grauen Grundmasse rundliche Chondren und am rechten Rand ein grosser weiss-rosafarbenen Kalzium-Aluminium-reicher Einschluss. An solchen Einschlüssen wurde mittels radiometrischer Blei-Blei-Datierung das Alter des Sonnensystems auf 4.566±0.002 Milliarden Jahre bestimmt. Photo: © N. Vogel |
85% aller Meteorite gehören in die Klasse der Chondrite (siehe auch Klassifikation). In ihrer feinkörnigen Gesteinsmasse befinden sich millimetergrosse Schmelzkügelchen, die namensgebenden Chondren. Diese bestehen hauptsächlich aus den Mineralen Olivin und Pyroxen, die häufig von einer glasartigen Substanz umgeben sind.
Das Gefüge der Minerale in den Chondren verrät viel über ihren Entstehungsprozess, z.B über Schmelztemperaturen und Abkühlgeschwindigkeiten. Über die Energiequelle, die diese Schmelzkügelchen im solaren Nebel bildete, herrscht heute immer noch einstimmige Unklarheit. Fachleute haben sich dahingehend geeinigt, dass die Chondren-Entstehung durch den "Chondren-Entstehung-Prozess" stattfand.
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Abb.2 und 3: In diesem Dünnschliff des Meteoriten Krymka erkennt man bunte rundliche Chondren in einer schwarzen feinkörnigen Matrix. |
...und radialstrahlige Pyroxenchondren bestehen aus nur wenigen kompliziert geformten Kristallen. Sie waren daher sehr gut aufgeschmolzen. |
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Abb.4 und 5: Gröberkörnige porphyrische Chondren... |
...und feinerkörnige porphyrische Chondren bestehen aus teilweise sehr vielen Kristallen. Daher nimmt man an, dass diese Schmelztröpfchen sehr schlecht geschmolzen waren und noch viele unaufgeschmolzene "Kristallisationskeime" enthielten. |
Die Chondren sind in eine sehr feinkörnige dunkle Grundmasse eingebettet, die sogenannte Matrix (typischerweise sind die einzelnen Minerale der Matrix kleiner als etwa 50 Mikrometer). Diese besteht neben feinsten Bruchstücken von Chondren aus "solarem Staub", der heute noch Informationen über die Zustände und Prozesse im frühen Sonnensystem enthalten kann. Es finden sich sogar präsolare Körner (z.B. winzige Diamanten), d.h. kleinste Materieteilchen, die schon vor dem Beginn unseres Sonnensystems als feste Materie im interstellaren Raum vorhanden waren.
Die schwarze Farbe vieler Chondrite stammt allerdings nicht von Kohlenstoff, sondern ist begründet in der extremen Feinkörnigkeit des Matrixmaterials. Dennoch enthalten kohlige Chondrite bis zu fünf Prozent ihres Gewichtes an Kohlenstoff in Form von organischen Verbindungen wie Kohlenwasserstoffe und Aminosäuren sowie Karbonate und Sulfate.
Auch das älteste Material (~4.6 Milliarden Jahre) unseres Sonnensystems, das wir auf der Erde zur Verfügung haben, stammt von Chondriten: Dies sind weisse Kalzium-Aluminium-reiche Einschlüsse (CAIs), die als die allerersten festen Bestandteile gelten, die aus dem heissen Gas des solaren Nebels auskondensierten.
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Abb.6: Kalzium-Aluminium-reiche Einschlüsse in einer Mikroskopaufnahme eines Dünnschliffs von Allende im Durchlicht. Diese hellen Einschlüsse in der dunklen Matrix scheinen die ersten Kondensate aus einem sich abkühlenden Gas solarer Zusammensetzung zu sein. Photo: © N. Vogel. |
Diplom-Geologin Nadia Vogel hat an den Universitäten Göttingen und Würzburg studiert.
Sie promovierte an der ETH Zürich über die
Mikroverteilung von Edelgasen in primitiven Chondriten um Prozesse im
frühen Sonnensystem zu erforschen.
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