Abteilung
Sonnensystem, Impakte und Meteoriten
Außerirdische Einflüsse auf die Erde
Überblick
In der Abteilung „Sonnensystem, Impakte und Meteoriten“ untersuchen wir kosmische Prozesse als Teil der Dynamik der Natur. Ereignisse aus dem All haben die Entwicklung der Erde immer wieder geprägt – von der Entstehung der Planeten bis zu Einschlägen, die die Evolution des Lebens beeinflusst haben.
Meteoriten, Asteroiden und kosmischer Staub liefern wichtige Hinweise darauf, wie sich die Erde zu einem lebensfreundlichen Planeten entwickeln konnte und welche Risiken solche Ereignisse auch heute für unsere Gesellschaft darstellen.
Leitung
Prof. Dr. Kai Wünnemann
Abteilungsleitung
E-Mail: Kai.Wuennemann@mfn.berlin
Forschung
Schwerpunkte
Spuren aus dem All verstehen
Wir verbinden Untersuchungen von Meteoriten, Mikrometeoriten und geologischen Spuren früherer Einschläge mit Daten aus Raumfahrtmissionen. So rekonstruieren wir die Geschichte unseres Planetensystems und untersuchen, wie kosmische Ereignisse Atmosphäre, Erdoberfläche und Biosphäre beeinflussen.
Forschung gemeinsam mit der Gesellschaft
Unsere Arbeit reicht von Grundlagenforschung bis zu Bildungs- und Citizen-Science-Projekten, etwa bei der Suche nach Mikrometeoriten in Städten. Studien zum Mond liefern zudem Einblicke in frühe Phasen der Erdgeschichte, die auf der Erde selbst kaum noch erhalten sind.
Methoden moderner Planetenforschung
Für diese Forschung kombinieren wir Laboranalysen von Gesteinen und Mineralen mit Simulationen und Experimenten. So lassen sich Einschlagsereignisse und ihre Folgen besser verstehen – ein wichtiger Beitrag zur Erforschung der Erdgeschichte und der Entstehung des Lebens.
Forschungsfelder und Projekte
Schmelzführende Impaktbrekzien (Suevite) sind zentrale Indikatoren von Asteroideneinschlägen. Sie dokumentieren die starke Fragmentierung und schockmetamorphe Überprägung von Gesteinen bis hin zur vollständigen Aufschmelzung. Ihre Entstehung liefert wichtige Hinweise auf Prozesse der Kraterbildung und deren Umweltwirkungen.
Untersuchungen am Ries-Krater zeigen, dass Einschläge lokal zu einer weitgehenden Homogenisierung der Zielgesteine führen, während großräumige Heterogenitäten erhalten bleiben. Die Texturen der Suevite deuten auf Dichteströme hin, die vom Kraterzentrum nach außen gerichtet sind und mit vulkanischen Ignimbriten vergleichbar sind.
Mikrometeoriten stellen den größten Anteil extraterrestrischen Materials dar, das kontinuierlich auf die Erde gelangt. Jährlich erreichen rund 1.600 Tonnen dieser Partikel die Erdoberfläche, während der Großteil bereits beim Eintritt in die Atmosphäre verdampft.
Die Forschung am Museum für Naturkunde Berlin untersucht Herkunft und Entstehung von Mikrometeoriten anhand von Proben aus verschiedenen Archiven sowie durch experimentelle Simulationen des Atmosphäreneintritts. Ergänzend verbindet die Erforschung urbaner Mikrometeoriten Grundlagenforschung mit Citizen-Science-Ansätzen und trägt zur Vermittlung geowissenschaftlicher Methoden bei.
Beim Einschlag von Asteroiden oder Kometen entstehen Stoßwellen, die Minerale und Gesteine irreversibel verändern. Diese Stoßwelleneffekte – etwa Deformation, Phasenumwandlungen oder Aufschmelzung – sind zentrale Nachweise für Impaktprozesse und ermöglichen die Bestimmung der dabei wirkenden Druckbedingungen.
Die Forschung kombiniert Untersuchungen natürlich geschockter Proben aus Impaktstrukturen und Meteoriten mit experimentellen Ansätzen und mikroanalytischen Methoden. Ziel ist es, die Bildungsmechanismen dieser Effekte besser zu verstehen und ihre Anwendung für die Klassifikation impaktmetamorpher Gesteine weiterzuentwickeln.
Lagige Intrusionen sind stratiforme magmatische Gesteinskörper und wichtige Lagerstätten für strategische Elemente wie Ni, Cr, V und Platingruppenelemente. Ihre Entstehung und die Bildung des charakteristischen Lagenbaus sind trotz ihrer Bedeutung weiterhin Gegenstand wissenschaftlicher Diskussionen.
Die Forschung untersucht die Prozesse der Lagenbildung, deren spätere Modifikation sowie die Mineralisierung, insbesondere PGE-angereicherter Sulfide. Ziel ist es, die Abkühlungs- und Kristallisationsgeschichte dieser Systeme zu rekonstruieren, basierend auf petrographischen, mineralchemischen und geochemischen Analysen ausgewählter Intrusionen.
Einschläge von Asteroiden und Kometen gehören zu den einflussreichsten externen Prozessen auf die Erde und können erhebliche Schäden verursachen. Während große Asteroiden selten sind und meist früh erkannt werden, stellen kleinere, zahlreichere Near-Earth-Objects (NEOs) aufgrund ihrer schwereren Entdeckbarkeit ein relevantes Risiko dar. Ereignisse wie der Meteor von Tscheljabinsk im Jahr 2013 verdeutlichen das Gefährdungspotenzial auch vergleichsweise kleiner Körper.
Zur Abwehr potenziell gefährlicher Asteroiden gilt der Einsatz sogenannter kinetischer Impaktoren derzeit als praktikabelste Strategie. Dabei wird ein Asteroid gezielt durch den Einschlag einer Raumsonde von seiner Bahn abgelenkt. Missionen wie DART und Hera testen dieses Verfahren unter realen Bedingungen. Das Museum für Naturkunde Berlin ist an diesen internationalen Forschungsaktivitäten beteiligt.
