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Nach mehr als fünf Jahren im Jezero-Krater hat der NASA-Rover Perseverance einen ungewöhnlichen, eisenreichen Brocken fotografiert, der sich deutlich von seiner Umgebung abhebt. Das Objekt, das den Spitznamen Phippsaksla trägt, könnte möglicherweise gar nicht martianischen Ursprungs sein — und sollte sich dieser Befund bestätigen, würde es das wachsende Verzeichnis von Meteoriten auf dem Mars erweitern.
Ein Exot auf der Marsfläche
Perseverance stieß auf den rund 80 Zentimeter großen (etwa 31 Zoll) Stein in der Vernodden-Region des Jezero-Kraters. Größe, ungewöhnliche Form und die skulpturierte Oberfläche erregten rasch die Aufmerksamkeit der Missionswissenschaftler. Die Mastcam-Z-Kameras des Rovers lieferten sowohl Nahaufnahmen als auch Weitwinkelbilder, die einen Felsklumpen zeigen, der über die umliegenden Klasten hinausragt und dessen Oberfläche auf eine andere Weise verwittert zu sein scheint als das lokale Muttergestein.
Nahaufnahme von Phippsaksla
Warum Wissenschaftler vermuten, es könnte ein Meteorit sein
Perseverance hat nicht nur fotografiert. Der Rover richtete sein SuperCam-Instrument auf den Brocken und nutzte Laser-induzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) sowie andere Spektrometer, um die chemische Zusammensetzung zu erfassen. Diese Messungen zeigten einen Gehalt an Eisen und Nickel, der typisch ist für metallische Meteorite.
Eisen-Nickel-Meteorite sind seltener als steinige Meteorite und stammen typischerweise aus den metallischen Kernen differenzierter Asteroiden. In den frühen Stadien des Sonnensystems sanken schwere Metalle in die Zentren aufschmelzender Mutterkörper; als diese später zerbrachen, wurden Fragmente der metallischen Kerne ins All geschleudert. Das Auffinden eines solchen Fragments auf dem Mars erzählt eine komplexe Geschichte von Einschlägen, Transportwegen und der Vielfalt des Materials, das den Planeten erreicht hat.
Die Signatur eines metallischen Meteoriten zeigt sich nicht nur in Eisen und Nickel: Spuren- und Nebenelemente sowie das Verhältnis von Ni/Fe, das Vorhandensein bestimmter Legierungskomponenten und die Oberflächenmorphologie liefern Hinweise auf Herkunft, Schmelz- und Abkühlungsprozesse. SuperCam kombiniert punktuelle chemische Analyse mit Kontextbildern und ermöglicht so eine erste, relativ präzise Klassifikation, bevor aufwendigere Analysen erfolgen.
Kontext: Meteoriten auf dem Mars und die Perseverance-Mission
Der Mars ist bereits als Fundort von Eisen-Nickel-Meteoriten bekannt — frühere Rover und orbitale Beobachtungen haben ähnliche Funde dokumentiert. In diesem Sinne ist Phippsaksla kein völlig neuer Typus, doch für Perseverance stellt der Brocken den ersten klaren Kandidaten dieser Kategorie dar, den das Team als besonders vermutlich ein metallisches Extraterrestrikum bewertet.
Perseverance verfügt über eine Instrumentenkombination, die das Identifizieren und Charakterisieren solcher Objekte vor Ort besonders wirkungsvoll macht. Mastcam-Z liefert hochauflösende, stereoskopische Panoramen; SuperCam ergänzt die chemischen Messungen; PIXL (ein Röntgenfluoreszenzmikroanalysator) und SHERLOC (Raman- und Fluoreszenzspektrometer) können, je nach Annäherung und Entscheid der Missionsplaner, detailliertere Analysen liefern. Die Kombination aus Fern- und Nahanalyse reduziert Unsicherheiten, die allein durch visuelle Beobachtung entstehen würden.
Warum das wichtig ist
- Herkunft (Provenienz): Zu bestimmen, ob Phippsaksla im Weltraum gebildet wurde oder durch lokale Prozesse auf dem Mars entstand, hilft, die Einschlagshistorie und Transportmechanismen innerhalb des Sonnensystems zu rekonstruieren.
- Zusammensetzung: Metallreiche Meteorite konservieren Informationen über die inneren Bedingungen ihrer Mutterkörper und geben Aufschluss über die Differenzierung im frühen Sonnensystem.
- Probenpotenzial: Falls das Ingenieur- und Wissenschaftsteam von Perseverance Phippsaksla als wissenschaftlich wertvoll einstuft, könnte der Rover Material sammeln und in einer Probe-Kammer verwahren, das später im Rahmen der Mars Sample Return-Kampagne zur Erde zurückgebracht werden könnte.
Missionswerkzeuge und der Weg zur Probenrückführung
Seit der Landung im Februar 2021 hat Perseverance mehrere Premieren demonstriert: Der Rover bohrte und lagerte Gesteinskernproben, nutzte an Bord befindliche Messgeräte zur Mineralcharakterisierung und untersuchte Ablagerungen eines ehemals vorhandenen Seebetts auf Spuren früher potenziell bewohnbarer Umgebungen. Das Bohr- und Versiegelungssystem ermöglicht es dem Team, Proben in versiegelten Röhrchen zu hinterlegen, die eine spätere Bergung zulassen.
Perseverance selbst kann diese Röhrchen nicht zur Erde bringen. Dafür ist eine Folge-Mission notwendig, die die gepufferten Proben einsammelt und einen Marsaufstiegsfahrzeug-Start (Mars Ascent Vehicle) durchführt, damit eine Umlaufmission die Proben zur Erde transportieren kann. Das derzeitige Konzept für die Mars Sample Return-Kampagne sieht eine Zusammenarbeit zwischen NASA und ESA vor: eine Bergungslandung, ein Marsaufstiegsvehikel, ein Erd-Rückführungsorbiter und schließlich die sichere Landung der Proben auf der Erde.
Während dieser komplexen Sequenz bleiben Instrumente wie Mastcam-Z und SuperCam Schlüsselinstrumente, um die lokale Geologie zu dokumentieren und die relative Priorität von Proben zu bestimmen. Die umfangreiche Kontextdokumentation — Fotografie, Geochemie, Lagebezug — ist essenziell, damit Analysen auf der Erde richtig interpretiert werden können.
Was Phippsaksla uns verraten könnte
Würde sich Phippsaksla als Eisen-Nickel-Meteorit bestätigen, würde das die Beweislage dafür stärken, welche Arten außerirdischen Materials regelmäßig auf dem Mars landen und wie diese Materialien in der dünnen, kalten Marsatmosphäre verwittern. Metallische Meteorite bieten häufig ein relativ wenig verändertes Archiv früher Sonnenchemie, weil deren dichte Metallmatrix gegenüber vielen chemischen Verwitterungsprozessen widerstandsfähiger ist als lockere Gesteinssorten.
Analytisch eröffnen Eisen-Nickel-Meteorite mehrere Untersuchungswege: isotopische Analysen (z. B. Fe-, Ni-, und weitere Spurenelementisotope) können Alter, Ursprung und thermische Vorgänge im Mutterkörper beleuchten; Legierungsstrukturen und Einschlussmorphologien liefern Informationen über Abkühlraten und Schmelzbedingungen; mikromorphologische Untersuchungen zeigen, wie Einschlag, Schock und Raumwettering die Oberfläche verändert haben.
Praktisch sind solche Funde ebenfalls wertvoll: Metallische Meteorite können als Kalibrierungsziele für roverbasierte Instrumente dienen, liefern Referenzdaten zur Abschätzung von Erosionsraten und helfen, lokale geologische Prozesse wie Abrasion, Korngrößenverteilung und Sedimenttransport besser zu verstehen. In Regionen, in denen die Oberfläche relativ jung ist, erlauben Meteorite auch Rückschlüsse auf die jüngere Einschlagshäufigkeit und damit auf die kraterbildenden Ereignisse.
Technische Details und analytische Kontexte
Die Identifikation eines metallischen Meteoriten basiert nicht allein auf einem hohen Eisen- und Nickelanteil. SuperCam liefert erste compositionelle Linien durch LIBS, die Spektren von Eisen- und Nickel-Linien, aber auch Spurenelementen erfassen. Ergänzende Messungen durch PIXL könnten Punktanalysen mit hoher Ortsauflösung durchführen, während SHERLOC organische und mineralische Bindungen über Raman-Spektren nachweist. Zusammengenommen ermöglichen diese Daten, Hypothesen zur Klassifizierung (z. B. hexaedrischer versus porphyrischer Gefügegrad, fragmentierter Kern versus geschmolzene Korona) zu testen.
Auf geochemischer Ebene interessieren Forscher besonders Elemente wie Iridium, Kobalt, Gallium, Germanium und bestimmte Seltenerdmetalle, da deren relative Häufigkeit und Verhältnisse Fingerabdrücke früherer Prozesse liefern. In Kombination mit petrographischer Analyse auf Erdbodenproben könnten solche Daten die Verwandtschaft zu bekannten Asteroidengruppen (z. B. M-Typ-Asteroiden) klären.
Vergleich mit früheren Mars-Funden
Frühere Marsmissionen haben bereits metallische Meteorite entdeckt, die als Referenz dienen: Sie zeigen ähnliche Korrosionsmuster, Rissbildungen durch thermische Zyklen und charakteristische Oberflächenrinde, die durch Wechselwirkung mit der dünnen Marsatmosphäre und Staubtransport entstanden sein können. Vergleiche zwischen diesen Funden und Phippsaksla unterstützen die Klassifizierung und helfen, regionale Unterschiede in Verwitterung und Erosionsprozessen zu identifizieren.
Die genaue Einordnung kann zudem Aufschluss darüber geben, ob Phippsaksla relativ frisch ist (kurzer Transport auf der Marsoberfläche) oder ob es sich um einen älteren, weit transportierten Brocken handelt. Transportwege können Hinweise auf Windaktivität, Sedimentbewegung oder frühere Wasseraktivitäten liefern, die trotz des heute trockenen Mars in der Vergangenheit eine Rolle gespielt haben könnten.
Expert Insight
„Jeder metallische Meteorit, den wir auf dem Mars finden, ist ein direktes Materialstück eines anderen Körpers im Sonnensystem“, sagt Dr. Elena Vargas, Planetengeologin. „Phippsaksla könnte uns helfen, Einschlagkörper mit Asteroidenfamilien zu verknüpfen und Modelle zur Verteilung von Material über planetare Oberflächen zu verfeinern. Selbst wenn er klein ist, ist seine Bedeutung groß.“
Die Aussage unterstreicht den wissenschaftlichen Wert selbst kleiner Proben, denn ihr geochemisches Profil kann weitreichende Rückschlüsse auf frühe Prozesse und laterale Verteilungsmuster ermöglichen. Für zukünftige ferngesteuerte oder bemannte Explorationen bieten solche Erkenntnisse außerdem praktische Hinweise zur Standortauswahl und Missionsplanung.
Nächste Schritte und weitere Untersuchungen
Zur endgültigen Bestätigung der Klassifikation sind weitergehende Analysen notwendig. Das Missions-Team wird zusätzliche Messungen in Erwägung ziehen, einschließlich zielgerichteter Aufnahmen, erweiterter Spektralanalysen und möglicher Nahmessungen mit anderen Bordinstrumenten. Sollte Phippsaksla als wissenschaftlich prioritäre Probe eingestuft werden, könnte das Team zudem erwägen, Material für die Katalogisierung und eventuell das Cachen in einem Probenröhrchen vorzusehen.
Auch terrestrische Laboranalysen wären nach einer Rückführung von unschätzbarem Wert: In Laborumgebungen auf der Erde sind deutlich komplexere und empfindlichere Messverfahren verfügbar, die isotopische Alterung, präzise Spurenelementanalysen und hochauflösende petrographische Untersuchungen erlauben. Diese Daten würden die vor Ort gewonnenen Messungen ergänzen und die Herkunftsmodelle weiter präzisieren.
Fazit
Phippsaksla ist ein weiterer faszinierender Datenpunkt in der fortlaufenden Erforschung des Jezero-Kraters durch Perseverance. Er zeigt, dass der Rover auch nach Jahren im Einsatz weiterhin überraschende Entdeckungen macht. Ob es sich letztlich um einen echten Eisen-Nickel-Meteoriten handelt oder um ein lokal verändertes Gesteinsfragment, die fortgesetzte Analyse wird neue Einblicke in die Dynamik von Einschlägen, Verwitterungsprozessen und die Zusammensetzung extraterrestrischer Materialien auf dem Mars liefern.
Unabhängig vom endgültigen Ergebnis bleibt Phippsaksla ein Beispiel dafür, wie moderne roverbasierte Instrumente kombiniert mit sorgfältiger Missionsplanung die Grenzen unseres Wissens über Planetenmaterialien verschieben können — und wie wichtig die langfristige Präsenz wissenschaftlicher Landegeräte für die Erforschung des Sonnensystems ist.
Quelle: sciencealert
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