Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, können Sie auch in der freien Natur Meteoriten aufsammeln!

Obwohl ich Meteoritenforschung betrieben habe,

Aber das war auch mein erstes Mal,

Sehen Sie mit eigenen Augen, wie die Sterne auf die Erde fallen.

Wenn wir in einer klaren Nacht in den Himmel schauen, können wir manchmal Sternschnuppen sehen. Bei einem Meteorschauer wetteifern junge Leute normalerweise darum, wer mehr Meteore sehen kann.

▲2001 Leoniden-Meteorschauer

Tatsächlich besteht zwischen Meteoren und Meteoriten keine Beziehung. Meteore sind winzige Staubpartikel im Universum, die beim Durchqueren der Erdatmosphäre mit hoher Geschwindigkeit aufgrund von Reibung Licht und Wärme abgeben. Daher verglüht der größte Teil des Meteors und nur ein kleiner Teil bleibt möglicherweise übrig. Wenn Sie nach Staub von diesen Meteoren suchen möchten, begeben Sie sich am besten außerhalb der Atmosphäre, beispielsweise indem Sie ihn auf einer Raumstation sammeln.

▲Feuermeteor

Meteoriten sind mit Feuerbällen verwandt. Ein Feuerball ist ein Asteroid, der in die Atmosphäre eintritt. Es trifft mit einer Geschwindigkeit von mehr als zehn oder sogar zwanzig Kilometern pro Sekunde auf die Erde. Beim Durchgang durch die Erdatmosphäre bildet es aufgrund der Hochgeschwindigkeitsreibung einen Feuerball. Da Feuerbälle oft recht groß sind, fallen die nicht vollständig verbrannten Teile zu Boden und werden von uns aufgesammelt. Das ist das, was wir Meteoriten nennen.

Wie kann man echte und gefälschte Meteoriten unterscheiden?

Aus dem Fallprozess von Meteoriten können wir erkennen, dass Meteoriten eine Eigenschaft besitzen, die sie von Erdgestein unterscheidet: Während des Verbrennungsprozesses bei hohen Temperaturen schmilzt die Oberfläche und kühlt schnell ab, wobei sich eine Glasschicht bildet, die wir Schmelzkruste nennen.

▲Echter Meteorit

Das Oberflächenglas ist sehr dünn, nur etwa einen Millimeter dick, und unterscheidet sich völlig vom Inneren des Meteoriten, sodass es leicht zu unterscheiden ist. Darüber hinaus neigt diese Glasschicht dazu, in polygonale Formen zu brechen, was mit der Zeit sehr deutlich sichtbar wird.

Wir erhalten häufig sogenannte Meteoriten von Enthusiasten, bei denen es sich meist um Fälschungen handelt. Obwohl einige der uns zugesandten Proben eine „Schmelzkruste“ auf der Oberfläche aufweisen, handelt es sich bei den meisten tatsächlich um den Lack von Wüstensteinen, und dieser Lack ist mit den inneren Komponenten verbunden. Darüber hinaus gibt es einen Teil aus schwarzem Eisenerz, bei dem es sich nicht um einen echten Meteoriten handelt.

Die Schmelzkruste ist das wichtigste Merkmal eines Meteoriten und besteht im Wesentlichen aus einer Glasschicht auf der Oberfläche. Der Großteil der Schmelzkruste ist schwarz, aber eine sehr kleine Anzahl ganz besonderer Exemplare scheint eine wunderschöne grüne Farbe wie Jade zu haben.

Etwa 90 % der Meteoriten enthalten metallische Partikel. Wir wissen, dass Metalle sehr leicht rosten, daher erscheint die innere Zusammensetzung von Meteoriten nach dem Entfernen der Schmelzkruste oft als Rostbraun in unterschiedlichen Schattierungen. Dies ist auch ein wichtiges Merkmal zur Identifizierung der meisten Meteoriten.

▲Chondrit

Meteoriten enthalten neben metallischen Bestandteilen auch einige sehr kleine, runde Steinkugeln. Es entsteht durch Schmelzen unter Bedingungen ohne Schwerkraft, daher hat es eine sehr runde Form, die wir Chondren nennen. Meteoriten mit Chondren werden Chondrite genannt.

Darüber hinaus gibt es einige Meteoriten aus Metall, die Ihnen vielleicht besser bekannt sind: sogenannte Eisenmeteoriten. Vor dem Xinjiang Geological and Mineral Museum in Urumqi befindet sich der größte Eisenmeteorit meines Landes – der Xinjiang-Eisenmeteorit.

▲ Xinjiang-Eisenmeteorit

Wenn ein Stück Eisenmeteorit geschnitten und poliert und die Oberfläche anschließend mit einer sehr verdünnten Säure geätzt wird, entsteht ein ungleichmäßiges Muster.

▲Weisteden-Struktur: 2 Arten von Eisen-Nickel-Legierungen

Dieses Muster ist eigentlich auf den unterschiedlichen Nickelgehalt in zwei verschiedenen Eisen-Nickel-Legierungen zurückzuführen, wodurch ihre Korrosionsbeständigkeit unterschiedlich ist, was dieses Muster verursacht. Bis es entsteht, sind Millionen von Jahren langsamer Abkühlung nötig. Es gibt also keine Möglichkeit, dies im Labor nachzubilden.

Haben Sie schon einmal einen Meteoriteneinschlag gesehen?

Ich habe gerade über Feuerbälle gesprochen. Wenn ein Feuerball unmittelbar nach seinem Aufprall von Menschen aufgehoben wird, sprechen wir von einem Meteoriten, der mit eigenen Augen gelandet ist.

Das Bild oben zeigt den Akademiker Ouyang Ziyuan, der Forscher bei der Untersuchung des berühmtesten Steinmeteoriten meines Landes in Jilin leitet. Es handelt sich zudem um den größten Steinmeteoritenschauer der Welt, wobei das größte Stück fast 1,8 Tonnen wiegt.

Sichtungen herabfallender Meteoriten sind äußerst selten. Da es direkt nach dem Herunterfallen aufgehoben wurde, ist es sehr frisch. In unserem Land wurden einige sehr berühmte Meteoriten beobachtet, darunter der Qingzhen-Meteorit, der 1976 in der Provinz Guizhou einschlug, der Ningqiang-Meteorit, der 1983 in der Provinz Shaanxi einschlug, sowie der Suizhou-Meteorit und der Yanzhuang-Meteorit, die Hochdruckmineralien enthielten. Derzeit gibt es in meinem Land, das noch immer sehr klein ist, nur etwa 67 benannte Meteoritenfunde.

Im Allgemeinen fallen Meteoriten in dünn besiedelten Gebieten, in einigen Fällen können sie jedoch Menschen, Autos oder sogar Häuser treffen.

Im Jahr 2008 schlug ein Meteorit in einem kleinen Dorf namens Xinglongquan ein, etwa 3 Kilometer von den östlichen Qing-Gräbern in Peking entfernt. Kurz nachdem die Hausherrin das Sofa verlassen hatte, durchschlug ein Meteorit die Decke, traf das Sofa und prallte schließlich auf das Bett. Der Meteorit hinterließ außerdem Kratzer auf dem Spiegel und zerbrach in mehrere Stücke mit einem Gesamtgewicht von etwa 3 kg. Dies kommt sehr selten vor und glücklicherweise wurde nicht nur niemand verletzt, sondern es wurde auch ein Vermögen gemacht.

▲Der Tscheljabinsk-Meteorit in Russland

Vielleicht fällt Ihnen noch eine Neuigkeit ein. Im Jahr 2013 kam es in Russland zu einem sehr berühmten Meteoritenschauer in Tscheljabinsk. Als der Meteorit einschlug, fiel das größte Stück direkt in den See und die Bruchstücke wurden über ein großes Gebiet verstreut. Das Gesamtgewicht der gesammelten Proben überstieg 1 Tonne. Die Energie des Meteoriteneinschlags war sehr groß und die starke Schockwelle zerstörte zahlreiche Gebäude und führte indirekt dazu, dass über 1.000 Menschen verletzt wurden.

Obwohl die Wahrscheinlichkeit eines Asteroideneinschlags auf der Erde sehr gering ist, könnte es sich um eine Katastrophe großen Ausmaßes handeln. Simulationsberechnungen zeigen, dass ein Meteoriteneinschlag in einer Region Katastrophen verursachen wird, wenn der Durchmesser des Asteroiden 140 Meter überschreitet. Der Einschlag eines Asteroiden mit einer Größe von über einem Kilometer könnte eine globale Katastrophe auslösen.

Auf in die Antarktis, um Sterne zu sammeln!

Wir haben nur sehr wenige Meteoriten auf die Erde fallen sehen und etwa 1.300 davon aufgesammelt. Tatsächlich gibt es etwa 60.000 benannte Meteoriten, und wir wissen nicht, wann die meisten von ihnen gefallen sind.

Wo kann man also gut Meteoriten sammeln? Antarktis!

Wie wir alle wissen, herrscht in der Antarktis nicht nur ein raues Klima, sondern es gibt dort auch viele sehr gefährliche Orte. Deshalb muss sich unser Team im Landesinneren von ihnen verabschieden und Abschiedswein trinken, bevor es zu wissenschaftlichen Forschungen ins Landesinnere der Antarktis aufbricht.

▲ Die Abschiedszeremonie des Inlandteams der 22. Antarktisexpedition (23.12.2005)

Wir fuhren zum Grove Mountain in der Antarktis, der mehr als 400 Kilometer von der Zhongshan-Station entfernt ist. Wir brauchten acht Tage, um am letzten Tag des Jahres 2005 das Lager zu erreichen. Als wir im Lager ankamen, war das erste, woran jeder dachte, die Suche nach den Sternen, obwohl die 11 Leute in unserem Team verschiedene Felduntersuchungen durchführten.

Der erste, der den Meteoriten fand, war der Mechaniker Xu Xiaxing. Sobald er den Meteoriten gefunden hatte, rief er: „Lehrer Lin, Lehrer Lin, kommen Sie schnell her.“ Obwohl ich Meteoritenforschung betreibe, war es das erste Mal, dass ich mit eigenen Augen einen Stern auf die Erde fallen sah, und ich war damals ziemlich aufgeregt.

Am nächsten Tag war Neujahr 2006. Niemand tat etwas anderes und legte seine Forschungsarbeiten beiseite. Als erstes suchten sie nach Meteoriten. Am Ende fand jeder von uns einen Meteoriten, und ich persönlich fand den ersten Meteoriten, womit sich mein Traum erfüllte, Meteoriten in der Antarktis zu finden.

Im Bild oben ist die Oberfläche des Grove Mountain-Gebiets in der Antarktis eine blau fluoreszierende Eisfläche, und ein Teil der Oberfläche ist mit Schnee bedeckt. Vor diesem Hintergrund ist der Meteorit sehr auffällig und daher leicht zu finden.

Da es im Eisgürtel viele Erdgesteine ​​gibt, wird es schwieriger sein, sie zu finden. Dennoch ist es einfach, ihn zu identifizieren, wenn man die Merkmale der Schmelzkruste des Meteoriten erkennt.

Am 16. Januar 2006 machten sich viele von uns auf die Suche nach eigenen Erkundungsarbeiten, und nur vier Leute machten sich auf die Suche nach Meteoriten. Insgesamt fanden wir mehr als 600 Meteoriten mit einem Gesamtgewicht von etwa 19,2 Kilogramm, was sehr selten ist.

▲Gelbe und rote Symbole zeigen an, wo der Meteorit gefunden wurde

Grüne Symbole kennzeichnen die Standorte der Campingplätze

Satellitenbilder des Gebiets zeigen, dass das Eis von rechts nach links fließt und durch die Berge blockiert wird, während sich die meisten Meteoriten flussabwärts der Berge verteilen. Die grünen Symbole stellen unsere Campingplätze dar. Nachdem wir an einem Ort mit der Arbeit fertig sind, gehen wir zum nächsten. Wir saßen im Auto und starrten auf das Eis, während wir zum Lager 7 fuhren. Wenn wir einen kleinen schwarzen Punkt sehen und er sich nicht verändert, ist es möglicherweise kein Schatten. Also bat ich den Kapitän, den Wagen anzuhalten, rannte hinüber, um nachzusehen, und tatsächlich fand ich einen sehr schönen Meteoriten, sehr frisch und eineinhalb Kilogramm schwer.

In der Antarktis werden Sie auf viele Schwierigkeiten stoßen, eine davon ist der Albino-Himmel. Wenn Himmel und Erde weiß sind, kann man nicht nur nichts sehen, man verliert auch die Orientierung.

Am wichtigsten und gefährlichsten sind die Eisrisse. Da sie von Schnee bedeckt sind, sind sie eigentlich unsichtbar und werden erst sichtbar, wenn ein Auto über sie fährt. Handelt es sich um einen großen Eisriss, fallen das Auto und die Menschen hinein und können definitiv nicht mehr zurückkommen, was sehr gefährlich ist. Dieses Mal war es dank der erfahrenen Mechaniker Xu Xiaxing und Li Jinyan sowie des Teamleiters Ju Yita relativ sicher.

Als wir das erste Mal zum Grove Mountain gingen, war es sehr gefährlich. Es waren nur 5 Personen und 1 Auto und unser Teamleiter war der Forscher Liu Xiaohan. Damals war es schwieriger und gefährlicher als heute.

Das Hauptproblem des Lebens in der Antarktis besteht darin, dass es kein Gemüse zu essen gibt. Schweine-, Rind- und Hammelfleisch sind alle hart gefroren und müssen mit einer Axt zerhackt werden. Damals hatten wir nur einen Kohlkopf mitgebracht, den wir für die Zubereitung von Knödeln während des Frühlingsfestes aufbewahrten.

Während der 58 Tage im Inneren der Antarktis schloss jeder seine Feldforschung ab und sammelte 5.354 Meteoriten ein. Wir waren alle sehr zufrieden und gingen deutlich entspannter zurück.

Sie fragen sich vielleicht, ob alle Meteoriten in der Antarktis eingeschlagen sind? Dort gibt es viele Meteoriten. Also fahren wir alle in die Antarktis, um nach ihnen zu suchen? Eigentlich ist es das nicht. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Meteorit auf der Erde einschlägt, ist überall gleich. In einem Gebiet von 10.000 Quadratkilometern pro Jahr fallen vielleicht ein paar, oder sogar weniger.

Es gibt zwei Gründe, warum es in der Antarktis so viele Meteoriten gibt. Erstens ist es in der Antarktis sehr kalt und sehr trocken, und Meteoriten haben große Angst vor Wasser. Nur in einer sehr trockenen Umgebung können sie Millionen von Jahren überdauern. Die zweite Möglichkeit besteht darin, dass der Meteorit mit dem Eis mitfließt und an einer durch Berge blockierten Stelle hängen bleibt. Der starke Wind bläst das Eis weg und der Meteorit bleibt zurück. Daher ist die Antarktis der beste Ort, um Meteoriten zu finden.

Neben der Antarktis ist die Wüste ein weiterer guter Ort, um nach Meteoriten zu suchen. Da die Wüste sehr trocken ist, können Meteoriten problemlos Hunderttausende von Jahren in der Wüste konserviert werden. Allerdings gibt es in der Wüste kein Eis, das die Meteoriten transportieren könnte. Anders als in der Antarktis konzentrieren sich die Meteoriten in der Wüste also nicht an einer einzigen Stelle.

Im Nordwesten meines Landes, insbesondere in Xinjiang, gibt es große Wüstengebiete. In den letzten Jahren wurden weitere Meteoriten entdeckt und es gibt 251 benannte chinesische Wüstenmeteoriten.

Diese Meteoriten sind sehr kostbare und seltene Dinge. Wenn wir einen Meteoriten finden, müssen wir einige Dinge beachten.

Machen Sie zunächst einige klare Fotos des Meteoriten aus verschiedenen Winkeln, um festzuhalten, wie er aussieht, wenn er auf die Erde fällt. Verwenden Sie dann GPS, um die geografischen Koordinaten aufzuzeichnen und erfassen Sie auch die umgebende Topografie. Achten Sie besonders darauf, Meteoriten trocken und verschlossen aufzubewahren, da Meteoriten wasserscheu sind. Viele Menschen verwenden Magnete, um Meteoriten anzuziehen. Davon sollte man jedoch besser Abstand nehmen, da sich dadurch der Magnetismus des Meteoriten verändert. Wenn Sie sicher sind, dass es sich um einen Meteoriten handelt, tun Sie dies nicht.

Ein weiterer sehr wichtiger Punkt ist, so schnell wie möglich Kontakt zu einer professionellen Organisation aufzunehmen, die Ihnen bei der Klassifizierung, Identifizierung und Benennung hilft. Hierzu ist die Bereitstellung einer Probe von mindestens 20 Gramm bzw. 20 Gewichtsprozent des Meteoriten erforderlich.

Im Gegensatz zu Steinen auf der Erde hat jeder Meteorit einen Namen und Forschungsergebnisse zu unbenannten Meteoriten können nicht veröffentlicht werden. Normalerweise benennen wir Meteoriten nach dem Ort, an dem sie entdeckt wurden. Wenn so viele Meteoriten im Gebiet der Grove Mountains in der Antarktis entdeckt werden, benennen wir sie anhand des Ortsnamens und der Zeitangabe. Beispielsweise steht GRV für Grove Mountains, 02 steht für 2002 und 0090 ist die Nummer.

Woher kommen Meteoriten?

Sie fragen sich vielleicht, woher so viele Meteoriten kommen? Die weltweit über 60.000 entdeckten Meteoriten lassen sich grob in drei Quellen unterteilen: Asteroiden, Mond und Mars.

Asteroiden sind im gesamten Sonnensystem weit verbreitet, die meisten davon befinden sich im Asteroidengürtel zwischen Jupiter und Mars. Bei den Asteroiden, die auf die Erde fallen, handelt es sich um erdnahe Asteroiden, deren Umlaufbahnen sich mit der Umlaufbahn der Erde kreuzen.

Die Umlaufbahnen der meisten Asteroiden sind uns nicht bekannt, doch bei einer kleinen Anzahl von Asteroiden können wir an drei Standorten Kameras platzieren, sie auf den Himmel richten, um Feuerbälle zu fotografieren, ihre Umlaufbahnen mittels Triangulation berechnen und dann anhand der berechneten Positionen nach Meteoriten suchen. Mithilfe dieser Methode wurde im Schloss Neuschwanstein, einem sehr berühmten Schloss in Deutschland, ein Meteorit gefunden. Das Bild links zeigt die Umlaufbahnen einiger uns bekannter Meteoriten, es sind jedoch nur sehr wenige.

Es gibt einen Meteoritentyp, der noch spezieller ist. In den letzten Jahren gab es immer wieder Meldungen darüber, wann ein Meteorit mit einer bestimmten Nummer die Erde aus nächster Nähe treffen könnte.

Im Jahr 2008 beobachtete ein Observatorium einen Asteroiden und berechnete, dass es in seiner Umlaufbahn nicht zu einer nahen Begegnung mit der Erde kommen würde, sondern dass er die Erde direkt getroffen hätte. Zwanzig Stunden später traf der Asteroid tatsächlich die Erde und der Meteorit wurde am vorhergesagten Ort gefunden.

▲Der rote Punkt zeigt den Ort an, an dem der Meteorit innerhalb des vorhergesagten Bereichs erfolgreich gefunden wurde

Diese Meteoriten sind etwas ganz Besonderes und es gibt viele verschiedene Typen. Einer davon ist der Ureilit-Achondrit, der Diamanten enthält und so hart ist, dass man einen Tag braucht, um ein daumengroßes Stück abzuschneiden.

Darüber hinaus wurden in der afrikanischen Wüste Mondmeteoriten gefunden und 2002 wurde in Grove Mountain der zweite Marsmeteorit meines Landes gefunden.

Welchen Sinn hat es, so viele Meteoriten zu finden? Zunächst einmal ist dies für die meisten Menschen ein sehr seltenes Geschenk Gottes, es ist wirklich ein Stern am Himmel. Eine kleine Anzahl von Meteoriten sieht sehr schön aus und ist daher auch ein Sammlerstück für Steinliebhaber.

Da Meteoriten sehr selten sind, gibt es einen gewissen Markt dafür, allerdings gibt es diesbezüglich keine klaren Gesetze und Vorschriften. Die Transaktionspreise einiger Meteoriten lassen sich im Internet leicht finden. Sie werden in Gramm angegeben und reichen von einigen Dollar bis zu ein- oder zweitausend Dollar pro Gramm, wobei die Unterschiede enorm sind. Dabei kommt es vor allem darauf an, um welche Art es sich handelt, ob es sehr selten ist und ob es einen großen wissenschaftlichen Wert hat.

▲Fukang-Olivenmeteorit

Der größte Wert von Meteoriten liegt in der wissenschaftlichen Forschung. Sie erzählen uns von der Entstehung des Sonnensystems und der Evolutionsgeschichte der Planeten. Verschiedene Meteoritenarten erzählen unterschiedliche Geschichten.

Die meisten Meteoriten stammen von Asteroiden, die wir auch Fossilien des Sonnensystems nennen. Dadurch können wir verstehen, wie sich das Sonnensystem aus einer Nebelscheibe aus Staub und Gas zu den acht Planeten entwickelte.

Neben der wissenschaftlichen Forschung besteht möglicherweise die Gefahr, dass ein Asteroid die Erde trifft. Daher müssen wir durch Forschung auch Asteroideneinschläge überwachen, davor warnen und uns davor schützen.

In der Zukunft werden wir in den Weltraum gehen und können nicht alles von der Erde mitbringen, deshalb sind Asteroiden auch in Zukunft sehr wichtige Weltraumressourcen.

Mondmeteoriten sind eine andere Geschichte. Derzeit werden unsere Mondproben hauptsächlich im Rahmen der Apollo-Mission gesammelt und zur Erde zurückgebracht. Insgesamt wurden in sechs Missionen 382 Kilogramm Mondproben gesammelt. Bei der anderen handelt es sich um 300 Gramm Proben, die die ehemalige Sowjetunion in drei Chargen vom Mond gesammelt hat.

Es wurden mehr als 400 Mondmeteoriten mit einem Gesamtgewicht von über 600 Kilogramm gefunden, was das Gesamtgewicht aller von Apollo mitgebrachten Mondproben übersteigt.

▲Der erste Mondmeteorit der Menschheitsgeschichte

Der erste Mondmeteorit (ALH81005) wurde 1981 in der Antarktis gefunden. Nachdem sie den Meteoriten zurückgebracht hatten, stellten Wissenschaftler, die sich mit der Mondgeologie beschäftigten, fest, dass er exakt mit den von Apollo gesammelten Mondgesteinsproben übereinstimmte, und kamen schnell zu dem Schluss, dass es sich um einen Mondmeteoriten handelte.

Tatsächlich hatten japanische Wissenschaftler zuvor drei Mondmeteoriten in der Antarktis gefunden, sie jedoch nicht erkannt und so die erste Gelegenheit zur Entdeckung von Mondmeteoriten verpasst.

▲Verteilung des Eisenoxidgehalts auf der Vorder- und Rückseite des Mondes

(Schwarze Punkte zeigen die Landeplätze von Apollo und Luna an)

Durch Vergleich der Verteilung des Eisenoxidgehalts auf der Vorder- und Rückseite des Mondes können wir erkennen, dass die Zusammensetzung des Mondes ungleichmäßig ist. Die von Apollo und der ehemaligen Sowjetunion gesammelten Mondproben befanden sich alle in einem sehr kleinen Bereich auf der Vorderseite des Mondes. Die Zusammensetzung der Rückseite des Mondes und anderer Bereiche muss anhand von Mondmeteoriten weiter analysiert und untersucht werden.

Chang'e 3 aus meinem Land landete auf der Vorderseite des Mondes, und Chang'e 4 war die erste Rakete in der Menschheitsgeschichte, die auf der Rückseite des Mondes landete, und zwar in einem großen und tiefen Einschlagbecken.

▲Der älteste und größte Einschlagkrater, 13 Kilometer tief,

Ein Fenster ins tiefe Innere des Mondes öffnen

Letztes Jahr gab es drei Mars-Startmissionen, nämlich Perseverance der USA, Hope der Vereinigten Arabischen Emirate und Tianwen-1 meines Landes. Die drei Marssonden sind alle mit Fernerkundungsaufgaben beschäftigt und werden keine Marsproben mitbringen. Derzeit sind Marsmeteoriten die einzigen Marsgesteinsproben, die wir erhalten können. Tatsächlich wurden Marsmeteoriten sehr früh entdeckt und sehr spät bestätigt. Der erste Marsmeteorit fiel 1815 in Frankreich. Damals dachte man nur, dass dieser Meteorit etwas ganz Besonderes sei. Da es keine Marsproben zum Vergleich gab, konnten sie nicht sicher sein, dass es vom Mars stammte.

Wir können das Alter von Gesteinen bestimmen, indem wir die radioaktive Isotopenzusammensetzung des Gesteins messen (z. B. den Zerfall von U-Isotopen). Beispielsweise beträgt das Alter von Gesteinen, die durch Vulkanausbrüche entstanden sind, null Jahre, das Alter von Asteroidenmeteoriten beträgt 4,5 Milliarden Jahre und das Alter von Mondgestein liegt zwischen drei und vier Milliarden Jahren.

Diese Marsmeteoriten sind 1,3 Milliarden Jahre alt, oder sogar noch jünger, nämlich 200 Millionen Jahre. Dies lässt darauf schließen, dass sie von einem Himmelskörper stammen, der größer ist als der Mond. Allein auf dieser Grundlage lässt sich jedoch nicht feststellen, dass sie vom Mars stammen.

Nach dem Aufschneiden dieses Marsmeteoriten wurden im Inneren glasige schwarze Flecken gefunden. Dabei handelt es sich um Glas, das unter Hochtemperaturbedingungen beim Einschlag des Asteroiden auf dem Mars entsteht und in dem sich Marsgas befindet. Seine Analyseergebnisse stimmen genau mit denen der Viking-Analyse der Marsatmosphäre im Jahr 1976 überein, was beweist, dass dieser Meteorit tatsächlich vom Mars stammt.

Insgesamt wurden bisher 268 Marsmeteoriten mit einem Gewicht von mehr als 200 Kilogramm entdeckt. Unser Verständnis des Mars basiert in hohem Maße auf der Untersuchung von Marsmeteoriten.

Warum ist den Menschen der Mars so wichtig? Viele Menschen glauben, dass es Leben auf dem Mars gibt. Im Jahr 1996 behaupteten NASA-Wissenschaftler, im Marsmeteoriten ALH 84001 Hinweise auf Leben gefunden zu haben, was zu Kontroversen führte. Heute geht man allgemein davon aus, dass es sich bei den bisherigen Beweisen entweder um Verunreinigungen auf der Erde handelte oder diese während der Probenvorbereitung künstlich erzeugt wurden.

▲Marsmeteoriten: Debatte um Überreste von Leben auf dem Mars

Die Erforschung der Morphologie des Mars hat jedenfalls ergeben, dass es auf dem Mars Flüsse, Seen und sogar Urmeere gegeben haben soll, und dass sich in der Marsatmosphäre auch etwas Methan befindet, was bedeutet, dass der Mars zumindest einst die Grundbedingungen für die Existenz von Leben bot. Das wichtigste Ziel des laufenden Marserkundungsprogramms und zukünftiger Missionen ist nach wie vor die Entdeckung von Leben.

Eine weitere Möglichkeit, das Leben auf dem Mars zu erforschen, besteht darin, die Umweltveränderungen auf dem Mars zu untersuchen, also festzustellen, ob er bewohnbar ist. Eine Idee besteht darin, entsprechende Forschungen mithilfe von Marsmeteoriten durchzuführen.

Nachdem das Magma des Marsmeteoriten abgekühlt war, interagierten die Gesteine ​​mit dem Grundwasser und zeichneten so die Informationen über das damalige Marsgrundwasser auf. Hier geht es um die Wasserstoffisotopenzusammensetzung des Wassers, also das D/H-Verhältnis. Anhand dieses Verhältnisses kann das Wasser auf dem Mars vom Wasser auf der Erde unterschieden werden, was dem Fingerabdruck des Wassers entspricht.

Wir sagen, dass es in der Vergangenheit Wasser auf dem Mars gab, aber jetzt gibt es kein fließendes Wasser mehr auf der Oberfläche, sodass ein Teil des Wassers in den Weltraum entwichen ist. Je mehr Wasser entweicht, desto schwerer ist das verbleibende Wasser, d. h. desto größer ist das D/H-Verhältnis. Daher ist es wichtig, das D/H-Verhältnis des Mars-Grundwassers zu messen.

Wir haben den Marsmeteoriten in Stücke geschnitten, ihn für Untersuchungen in Scheiben geschliffen und zwei Stellen mit relativ hohem Wassergehalt gefunden. Bei der einen handelt es sich um in Mineralien eingeschlossenes Magma, sogenannte glasartige Einschlüsse, und bei der anderen um das wasserhaltige Mineral Apatit.

Da die zu analysierenden Proben sehr klein sind, verwendeten wir die Nano-Ionen-Sondenausrüstung des Instituts für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.

Dieses Instrument erzeugt einen sehr feinen Primärionenstrahl von nur 50 Nanometern, um die Oberfläche der Probe zu bombardieren. Die ausgestoßenen Sekundärionen werden beim Durchgang durch ein Magnetfeld abgelenkt. Je kleiner die Masse, desto größer die Ablenkung, sodass Ionen unterschiedlicher Masse getrennt werden können. Anschließend wird der Empfänger verwendet, um die Stärke der Informationen separat aufzuzeichnen, sodass der Wassergehalt und das D/H-Verhältnis der Probe ermittelt werden können.

Die experimentellen Ergebnisse mit Apatit zeigen, dass der Wassergehalt im Marsmagma sehr gering ist, etwa ein Zehntel des Wassergehalts auf der Erde, was bedeutet, dass der Mars sehr trocken ist. Die Glaseinschlüsse spiegeln die Vermischung von Wasser aus dem Inneren des Mars mit Wasser auf der Oberfläche des Planeten wider. Auf dieser Grundlage wissen wir, dass die Wasserstoffisotopenzusammensetzung des Oberflächenwassers des Mars sehr hoch ist, etwa siebenmal schwerer als das Meerwasser der Erde, was bedeutet, dass viel Wasser vom Mars entwichen ist.

Wir glauben, dass es vor etwa 3 Milliarden Jahren fließendes Wasser auf der Oberfläche des Mars gab. Als der Mars allmählich abkühlte, floss ein Teil des Wassers ab und ein Teil verwandelte sich in unterirdische Gletscher und Permafrost. Wenn vor 200 Millionen Jahren Magma ausgebrochen wäre, hätte die Hitze den unterirdischen Permafrost und die Gletscher zum Schmelzen gebracht und Wasser gebildet, das eine für die Existenz von Leben günstige Umgebung schaffen könnte.

Von der Suche nach verstreuten Sternen über die Analyse und Untersuchung dieser Sterne bis hin zur aktiven Erforschung verschiedener Himmelskörper und dem Sammeln von Proben zur Erde können wir den Ursprung und die Entwicklung der Erde und des gesamten Sonnensystems besser verstehen. Mit dem rasanten technologischen Fortschritt werden die Menschen irgendwann die Wiege der Erde verlassen und neue Kontinente entdecken.

Forschungszentrum für Wissenschaftskommunikation der Chinesischen Akademie der Wissenschaften

Herausgeber | Cao Ruiyue

Korrekturlesen | Li Sijin Li Chun

Wirtschaftsprüfung | He Yong