Ein Knall, ein Loch in der Decke und schwarze Trümmer auf dem Bett: Als am 16. Juli 2024 ein Meteorit durch das Dach eines Hauses in Hillsborough im US-Bundesstaat New Jersey schlug, ahnte der Eigentümer noch nicht, welchen wissenschaftlichen Schatz er vor sich hatte. Untersuchungen zeigen nun: Das Gestein enthält ungewöhnlich gut erhaltene Spuren salzhaltiger Flüssigkeiten und organischer Chemie aus der Frühzeit des Sonnensystems.
Ein internationales Forschungsteam hat den Meteoriten in der Fachzeitschrift „Science Advances“ beschrieben. Demnach handelt es sich um einen äußerst seltenen kohlenstoffhaltigen Chondriten der Klasse CM1/2. Der Hillsborough-Meteorit ist erst der zweite beobachtete Fall dieser Zwischenklasse. Zudem sind seine Fragmente ungewöhnlich wenig durch irdische Stoffe verunreinigt.
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Meteorit kam mit 52.000 km/h
Der kosmische Gesteinsbrocken drang mit rund 14,4 km/s in die Erdatmosphäre ein. Das entspricht etwa 52.000 km/h. Seine ursprüngliche Größe vergleichen die Forschenden mit einem schweren Reisekoffer.
Zahlreiche Menschen in New York, New Jersey und angrenzenden Bundesstaaten beobachteten den Meteor am helllichten Tag. Einige hörten oder spürten zudem eine Druckwelle. Kameras in Connecticut, Pennsylvania und New Jersey zeichneten den Flug auf. Anhand der Aufnahmen ließ sich die Flugbahn bis in den inneren Bereich des Asteroidengürtels zurückverfolgen.
Das Gestein zerbrach bereits in großer Höhe. In rund 35 km Höhe verschwand die Leuchterscheinung. Wetterradar am Flughafen Newark registrierte anschließend eine langgestreckte Wolke aus herabfallenden Fragmenten, die sich von Staten Island bis nach New Jersey erstreckte.
Hillsborough lag am Ende dieses Streufeldes. Dort gingen vermutlich die größten Bruchstücke nieder. Geborgen wurde jedoch nur der Meteorit, der das Haus getroffen hatte.
Schwarzer Staub im Schlafzimmer
Der Hausbesitzer befand sich während des Einschlags im Gebäude. Nach eigenen Angaben hörte er einen lauten Knall und entdeckte anschließend ein Loch in der Decke des Hauptschlafzimmers. Auf dem Bett, dem Teppich und in der Umgebung lagen schwarze Fragmente und feiner Staub. Zudem nahm er einen starken schwefelartigen Geruch wahr.
Entscheidend für die spätere Forschung war seine schnelle und sorgfältige Reaktion. Der Eigentümer dokumentierte den Fundort, trug Einweghandschuhe und verpackte die Fragmente mithilfe von Aluminiumfolie in Gläser. Dadurch kamen die Stücke kaum mit Hautfetten, Kunststoffen, Bodenmaterial oder anderen irdischen Verunreinigungen in Kontakt.
„Dank der schnellen Reaktion des Hausbesitzers sind dies die unversehrtesten CM1/2-Meteoriten, die wir kennen“, sagt Studienleiter Peter Jenniskens vom SETI Institute und vom Ames Research Center der NASA.
Wasser veränderte das Gestein
Kohlenstoffhaltige Chondrite gehören zu den ursprünglichsten bekannten Gesteinen des Sonnensystems. Sie entstanden vor mehr als 4,5 Mrd. Jahren und wurden seitdem vergleichsweise wenig durch hohe Temperaturen oder vollständiges Aufschmelzen verändert.
Der Buchstabe C steht für den hohen Kohlenstoffanteil, das M verweist auf den Mighei-Meteoriten, der 1889 in der heutigen Ukraine niederging. Die Zahlen beschreiben den Grad der Veränderung durch Wasser auf dem Mutterasteroiden.
CM2-Meteoriten zeigen deutliche Spuren solcher Prozesse. CM1-Material wurde noch stärker durch Wasser umgewandelt. Der Hillsborough-Meteorit liegt zwischen beiden Klassen und wird deshalb als CM1/2 eingestuft.
Bislang sind lediglich 22 beobachtete Fälle von CM-Meteoriten bekannt. Fast alle gehören zur Klasse CM2. Einen beobachteten Fall eines reinen CM1-Meteoriten gibt es bisher nicht. Neben Hillsborough wurde lediglich der 2020 auf Sumatra niedergegangene Kolang-Meteorit als CM1/2 klassifiziert.
Salzlauge nahe der Asteroidenoberfläche
Besonders bemerkenswert sind winzige salzreiche Fragmente im Gestein. Nach Einschätzung der Forschenden stammen sie aus einem oberflächennahen Bereich des Mutterasteroiden. Dort könnte flüssiges Wasser verdunstet sein, wodurch sich die gelösten Salze in der verbleibenden Flüssigkeit anreicherten.
Eine derart ausgeprägte Salzlaugenchemie war bei einem Asteroiden, der CM-Meteoriten liefert, bislang nicht bekannt. Ähnliche Mineralphasen wurden jedoch in Proben der Asteroiden Ryugu und Bennu entdeckt. Material von Ryugu brachte die japanische Raumsonde Hayabusa2 zur Erde, Proben von Bennu stammen von der NASA-Mission OSIRIS-REx.
Die Forschenden wollen nun die Salzminerale des Hillsborough-Meteoriten genauer identifizieren und mit den Asteroidenproben vergleichen.
Aminosäuren und organische Moleküle
Der Meteorit enthielt etwa 1,8 Gewichts-% Kohlenstoff und 0,07 Gewichts-% Stickstoff. Darüber hinaus fanden die Forschenden zahlreiche lösliche organische Verbindungen, darunter Aminosäuren und Carbonsäuren.
Aminosäuren sind Grundbausteine von Proteinen. Ihr Nachweis bedeutet allerdings nicht, dass auf dem Asteroiden Leben existierte. Die Moleküle können auch durch nichtbiologische chemische Prozesse entstehen.
Nach Einschätzung des Forschungsteams bildete sich die komplexe Mischung organischer Stoffe wahrscheinlich innerhalb des Mutterasteroiden. Dabei könnten Wasser, gelöste Salze, Mineralien und organische Ausgangsstoffe miteinander reagiert haben.
Solche Asteroiden könnten der frühen Erde organische Moleküle geliefert haben, die später für die Entstehung des Lebens zur Verfügung standen. Salzhaltige Flüssigkeiten sind dabei besonders interessant: Sie können Phosphate in Lösung halten und chemische Reaktionen zwischen organischen Stoffen und Mineralien begünstigen.
Ein Teil der geborgenen Fragmente wird heute im American Museum of Natural History in New York aufbewahrt. Für die Forschung war der Hauseinschlag damit ein seltener Glücksfall: Anders als bei vielen Meteoritenfunden war bekannt, wann und wo das Material fiel – und es wurde unmittelbar nach dem Einschlag fachgerecht gesichert.
