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Nach mehr als fünf Jahren Erforschung des Jezero-Kraters hat der NASA-Rover Perseverance einen ungewöhnlichen, eisenreichen Brocken fotografiert, der sich deutlich von seiner Umgebung abhebt. Der Gegenstand, der den Spitznamen Phippsaksla trägt, könnte sich als Meteorit herausstellen — und falls dies bestätigt wird, wäre er ein weiterer Eintrag in der wachsenden Liste identifizierter Meteoriten auf dem Mars.
Ein Unikum auf der Mars-Ebene
Perseverance stieß auf den etwa 80 Zentimeter (rund 31 Zoll) großen Stein in der Region Vernodden im Jezero-Krater. Größe, ungewöhnliche Form und die skulptierte Oberfläche des Brockens zogen sofort die Aufmerksamkeit der Missionswissenschaftler auf sich. Die Mastcam-Z-Kameras des Rovers lieferten sowohl Nahaufnahmen als auch Weitwinkelansichten, die einen Fels zeigen, der über die umliegenden Konglomeratklasten hinausragt und dessen Oberfläche anders verwittert erscheint als der lokale Untergrund.
Die auffällige Morphologie des Objekts unterscheidet sich sowohl in Textur als auch in Reflektivität von den angrenzenden Gesteinen. Solche visuellen Hinweise sind oft der erste Indikator dafür, dass es sich nicht um einen typischen lokalen Lavablock oder Sedimentklumpen handelt, sondern möglicherweise um ein exotisches Fremdmaterial — wie etwa einen meteoritischen Einschlagskörper.
Eine Nahaufnahme von Phippsaksla
Warum Wissenschaftler es für einen Meteoriten halten
Perseverance machte mehr als nur Bilder. Das Team richtete das SuperCam-Instrument auf den Brocken und nutzte Laser-induzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) sowie weitere Spektrometer, um die chemische Signatur des Gesteins zu bestimmen. Diese Messungen zeigten eine Zusammensetzung mit hohem Eisengehalt und einem deutlich nachweisbaren Nickelanteil — ein typisches Merkmal metallischer Meteoriten.
Eisen-Nickel-Meteorite sind seltener als steinige Meteorite und stammen im Allgemeinen aus den metallischen Kernen größerer Asteroiden. In frühen Stadien des Sonnensystems sanken schwere Metalle in die Zentren geschmolzener Elternkörper; als diese später zerbrachen, wurden Fragmente der metallischen Kerne in den Weltraum geschleudert. Das Auffinden eines solchen Fragments auf dem Mars erzählt eine Geschichte von Impakten, Transportprozessen und der Vielfalt der Materialien, die den Planeten erreicht haben.
Die Kombination aus visueller Beobachtung und spektraler Analyse ist entscheidend: während die Form und Oberflächenstruktur erste Hinweise liefert, erlauben LIBS- und Röntgenfluoreszenzmessungen (ähnlich denen, die Instrumente wie PIXL durchführen) eine präzisere Bestimmung der chemischen Zusammensetzung. Typische Signale für metallische Meteorite umfassen erhöhte Fe- und Ni-Linien, eine geringe Menge an silikatischen Begleitmineralien und eine dichte, wenig poröse Struktur.
Darüber hinaus können sekundäre Merkmale wie Schmelzkrustenreste, Druckmakroskulpturen oder charakteristische Oberflächenverwitterungen helfen, zwischen einem in situ gebildeten Metallklumpen und einem außerirdischen Einschlagskörper zu unterscheiden. Auf dem Mars wirken zusätzliche Alterungsprozesse durch die dünne Atmosphäre, Temperaturschwankungen und Staubstürme, die metallische Oberflächen auf spezifische Weise verändern können.
Kontext: Meteoriten auf dem Mars und die Perseverance-Mission
Der Mars ist bereits als Träger von Eisen-Nickel-Meteoriten bekannt — frühere Rovermissionen und Orbitalscans haben ähnliche Funde dokumentiert — daher ist Phippsaksla nicht völlig beispiellos, wohl aber bemerkenswert als Perseverances erster starker Kandidat dieser Kategorie. Die wissenschaftlichen Instrumente des Rovers sind besonders gut geeignet, solche Objekte vor Ort zu identifizieren und zu charakterisieren.
Perseverance bringt ein Bündel spezialisierter Werkzeuge zur Untersuchung mit: Mastcam-Z für hochauflösende Bildaufnahmen, SuperCam für LIBS, optische Spektroskopie und Mikrobildgebung, PIXL für Röntgenfluoreszenzanalyse auf feiner Skala, SHERLOC für Raman- und Fluoreszenz-Untersuchungen sowie weitere Instrumente wie RIMFAX zur Sub-Oberflächenkartierung und MEDA für Umweltmessungen. Die Kombination dieser Messmethoden erhöht die Zuverlässigkeit der Klassifizierung von Funden wie Phippsaksla.
Warum das wichtig ist
- Herkunft (Provenienz): Festzustellen, ob Phippsaksla im Weltraum entstanden ist oder eine lokale martiale Herkunft hat, hilft, die Einschlagsgeschichte des Mars zu rekonstruieren und die Quellen von Impaktmaterialien besser einzugrenzen.
- Zusammensetzung: Metallreiche Meteorite bewahren Informationen über die inneren Bedingungen ihrer Elternasteroiden und liefern Hinweise zur Differenzierung im frühen Sonnensystem, z. B. zur Bildung von Kernen und Manteln.
- Probennahmemöglichkeit: Sollte das Missions-Team Phippsaksla für wissenschaftlich besonders lohnend halten, könnte der Rover eventuell Proben entnehmen und in seiner Cache-Sammlung sichern, um sie später zur Erde zurückzubringen.
Missionstools und der Weg zur Probenrückführung
Seit der Landung im Februar 2021 hat Perseverance mehrere Pionierleistungen gezeigt: Der Rover hat Gesteinskerne gebohrt und in Probenröhrchen gelagert, an Bord vorhandene Labore zur Charakterisierung von Mineralen eingesetzt und antike Seebetten nach Spuren früher bewohnbarer Umgebungen untersucht. Das Bohr- und Versiegelungssystem ermöglicht es Wissenschaftlern, Proben für eine spätere Abholung durch eine Folge-Mission vorzubereiten.
Perseverance selbst ist nicht in der Lage, Proben zur Erde zurückzubringen: Dafür ist eine Nachfolgeoperation erforderlich, die die gelagerten Röhrchen einsammelt und auf einer Mars-Rückführmission in den interplanetaren Transport bringt. Das Mars Sample Return-Programm, an dem NASA und ESA beteiligt sind, sieht mehrere Schritte vor: eine Abholmission, einen Raketenstart von Mars sowie einen Transfer und Wiedereintritt zur Erde. Bis dahin liefern ferne und nahe Analysen an Ort und Stelle die Entscheidungsgrundlage, welche Proben höchste Priorität haben.
In der Praxis bedeutet das, dass Instrumente wie Mastcam-Z und SuperCam weiterhin die Liste potenzieller Proben erweitern, indem sie Textur-, Morphologie- und Chemiedaten liefern. Solche Daten helfen zu bestimmen, ob eine Probe primär geologischen oder außerirdischen Ursprungs ist, ob sie gut konservierte Informationen enthält und ob sie für spätere Untersuchungen auf der Erde geeignet erscheint.
Zusätzlich zu den wissenschaftlichen Zielen hat die Probenrückführung eine strategische Dimension: zurückgebrachte Meteoriten und Gesteinsproben ermöglichen Labortests mit Messmethoden, die aus Masse-, Volumen- und Empfindlichkeitsgründen nicht in einem Rover untergebracht werden können — etwa detaillierte isotopische Analysen, hochauflösende Mikroskopie und präzise Altersbestimmungen.
Was Phippsaksla uns verraten könnte
Wird Phippsaksla als Eisen-Nickel-Meteorit bestätigt, würde dies die Evidenz dafür stärken, welche Arten von extraterrestrischem Material auf dem Mars landen und wie solche Objekte in einer kalten, dünnen Atmosphäre verwittern. Metallische Meteorite bieten ein relativ unverfälschtes Archiv der Chemie des frühen Sonnensystems, weil dichtes Metall weniger anfällig für chemische Alteration ist als viele steinige Gesteine.
Technisch betrachtet liefern Metallmeteorite direkte Hinweise auf die Legierungszusammensetzung (z. B. kamacit-taenitische Texturen), die Nickelgehalte und Spurenelementverteilungen, die wiederum Rückschlüsse auf die thermische Geschichte und die Schockbelastung des Elternkörpers erlauben. Solche Informationen sind wichtig, um Modelle zur Bildung und Entwicklung von Asteroidenhimmelskörpern zu verfeinern und um Beziehungen zwischen gefundenen Einschlägen und bekannten Asteroidenfamilien herzustellen.
Neben der reinen Forschung sind solche Funde auch praktisch relevant: Metallische Meteorite eignen sich als Kalibrierungsziele für Instrumente, weil ihre Spektren und physikalischen Eigenschaften klar definiert sind. Außerdem liefern sie Bezugspunkte für das Verständnis von Erosionsraten, Oberflächenprozessen und lokaler Geologie — etwa wie schnell Staub ablagert, wie Temperaturschwankungen Metalloberflächen beeinflussen oder wie Marswinde morphologische Formen erzeugen.
In einem weiter gefassten Kontext könnten metallische Einschlüsse auf zukünftige Missionen auch als lokale Ressourcen betrachtet werden. Für bemannte Missionen oder langfristige Robotermissionen auf dem Mars könnte metallisches Material potenziell als Rohstoff für In-situ-Nutzungen relevant werden, auch wenn dafür noch viele technologische und logistische Hürden zu überwinden sind.
Experteneinschätzung
„Jeder metallische Meteorit, den wir auf dem Mars finden, ist eine direkte Probe eines anderen Körpers im Sonnensystem“, sagt Dr. Elena Vargas, eine Planeten- und Meteoritengeologin. „Phippsaksla kann uns helfen, Einschlagkörper mit Asteroidenfamilien zu verbinden und Modelle zur Verteilung von Material über planetare Oberflächen zu verfeinern. Selbst wenn er klein ist, ist seine Aussagekraft groß.“
Weitere, detaillierte Analysen sind nötig, um die Klassifizierung des Gesteins endgültig zu bestätigen. Das schließt wiederholte Spektralmessungen, eventuell höher auflösende Röntgenfluoreszenzuntersuchungen und eine präzise kartierte Dokumentation der Lage und des Kontextes ein. Fürs Erste bleibt Phippsaksla ein interessantes Datenstück in Perseverances fortlaufender Erkundung des Jezero-Kraters — ein Beleg dafür, dass der Rover auch nach Jahren auf der Marsoberfläche weiterhin Überraschungen entdeckt.
Zusätzlich zu den instrumentellen Analysen können vergleichende Arbeiten mit meteorologischen Daten hilfreich sein: MEDA-Umweltmessungen, Information über lokale Staubstürme, Temperaturprofile und Oberflächendruck geben Kontext darüber, wie schnell und in welcher Form metallische Objekte verwittern. Durch die Verbindung dieser Datensätze entsteht ein umfassenderes Bild der Lebensdauer von Fremdmaterial auf dem Mars.
Schließlich trägt die fortlaufende Katalogisierung solcher Funde zur Wissensbasis bei, die zukünftige Hypothesen und Einsatzpläne beeinflussen wird: Welche Arten von Proben sind für die Rückführung prioritäre Ziele? Welche Messreihen sind notwendig, bevor eine Probe in den Cache gelangt? Phippsaksla liefert Material, um diese Fragen praktisch und datenbasiert zu beantworten.
Quelle: sciencealert
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