Ein in der Antarktis gefallener Meteorit bewahrt einen mehr als 4,5 Milliarden Jahre alten Abdruck aus den allerersten Momenten des Sonnensystems.
Zu dieser Zeit hatten die Sonne und die Planeten noch nicht ihre heutige Form. Unsere kosmische Nachbarschaft bestand aus einer Gas- und Staubwolke, die sich allmählich zu einer Scheibe abflachte. Die Materie dieser Scheibe speiste anschließend die junge Sonne und lieferte die Materialien, aus denen die Planeten entstanden.
Künstlerische Darstellung eines jungen Sterns, der von seiner inneren protoplanetaren Scheibe und Gesteinsmaterial umgeben ist.
Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
Die Forschenden untersuchten DOM 08006, einen 2008 im Dominion-Gebirge in der Antarktis entdeckten Meteoriten. Seit seiner Entstehung ist er besonders wenig verändert. In winzigen Fragmenten isolierte das Team Körner, die während der ersten 200.000 Jahre des Sonnensystems entstanden waren. Diese calcium- und aluminiumreichen Körner gehören zu den ältesten bekannten Materialien unserer kosmischen Nachbarschaft.
Einige dieser Körner enthalten eisenhaltige Minerale. Während ihrer Entstehung konnten diese winzigen Elemente das in ihrer Umgebung vorhandene Magnetfeld aufzeichnen. Ihre verbleibende Magnetisierung wirkt daher wie ein physikalisches Gedächtnis, das noch nach mehreren Milliarden Jahren messbar ist.
Die Messungen weisen auf ein Feld von etwa 150 bis 600 Mikrotesla hin. Zur Einordnung: Das entspricht ungefähr dem Drei- bis Zwölffachen des heutigen Erdmagnetfelds. Dieser Abdruck stammt aus einer Zeit, die deutlich vor den bisherigen Messungen in Meteoriten liegt, die ein bereits etwa zwei Millionen Jahre altes Sonnensystem betrafen.
Um seine Bedeutung zu verstehen, muss man betrachten, wie Materie zur jungen Sonne fiel. Die Schwerkraft zog Gas und Staub ganz natürlich zum Zentrum. Elektrisch geladene Materie konnte jedoch auch mit einem Magnetfeld wechselwirken. Diese Wechselwirkungen erleichtern die Bewegung des Gases in der Scheibe und können dadurch zur Versorgung des entstehenden Sterns beitragen.
Mit anderen Worten: Die Schwerkraft dürfte nicht allein gewirkt haben. Die in den Körnern festgestellte Intensität stimmt mit Modellen überein, in denen der Magnetismus eine wichtige Rolle beim Materietransport zur Sonne spielt.
Diese Entdeckung verschiebt den materiellen Nachweis eines Magnetfelds in unserem Sonnensystem also sehr weit in die Vergangenheit. Die Forschenden verfügen nun über eine direkte Messung, mit der sich Modelle zum Übergang von der ursprünglichen Wolke zur Scheibe um die junge Sonne überprüfen lassen.
Weitere primitive Meteoriten könnten vergleichbare Aufzeichnungen bewahrt haben. Ihre Analyse würde es ermöglichen, zu bestimmen, wie sich die Feldstärke je nach Entfernung zur Sonne und im Laufe der Zeit veränderte, um die ersten Hunderttausend Jahre unseres Planetensystems besser zu rekonstruieren.