Es geschah vor 4,6 Milliarden Jahren: Dort, wo sich heute das Sonnensystem befindet, schwebte eine riesige Wolke aus Gasen und Molekülen. Mit der Zeit machte sich die Gravitation zwischen den Teilchen bemerkbar: Die Wolke ballte sich zusammen und wurde zu einem riesigen, kompakten Himmelskörper - unserer Sonne. Mit ihr entstanden auch die Planeten sowie unzählige kleine Himmelskörper, von denen im Laufe der Zeit manche als Meteoriten auf die Erde stürzten. Genau diese Meteoriten hat der US-Physiker Michael Pellin im Visier - und zwar aus folgendem Grund:
"Als sich unser Sonnensystem bildete, wurden viele chemische Elemente mit verbaut, die lange zuvor in anderen Sternen entstanden waren. In den 80er-Jahren entdeckte man, dass in manchen Meteoriten kleinste Körnchen steckten, die direkt aus diesen alten Sternen stammen und im Prinzip völlig unverändert sind."
Relikte von Sternen
Nach diesen stellaren Krümeln sucht Pellin, er arbeitet am Argonne National Laboratory in Chicago. Es sind einzigartige Relikte von Sternen, die vor Milliarden von Jahren entweder als Supernova explodierten oder ihr Leben als sogenannter Roter Riese aushauchten - als gigantischer glühender Gasball, der gewaltige Mengen an Materie spie. Darunter waren auch jene Sternenkrümel, die später in Meteoriten eingeschlossen wurden, von denen manche auf die Erde stürzten und dann von findigen Forschern aufgestöbert wurden. Doch wie kommt man an die mikrometergroßen Krümel im Meteoritengestein heran? Die Methode, der sich Michael Pellin bedient, ist eher rustikal:
"Wir finden die Nadel im Heuhaufen, indem wir den Heuhaufen niederbrennen!"
Konkret heißt das: Das Meteoritengestein wird chemisch aufgelöst. Übrig bleiben die stellaren Krümel, weil sie zweckmäßigerweise überaus widerstandfähig sind. Allerdings messen sie nur wenige tausendstel Millimeter. Wie aber lassen sich aus solchen Winzlingen brauchbare Informationen gewinnen?
"Die gesamte Geschichte steckt in einem einzigen Krümelchen. Deshalb mussten wir eine Methode entwickeln, mit der wir winzigste Spuren eines chemischen Elements in ihm aufspüren können. Dazu feuern wir schnelle Ionen auf das Krümelchen. Die Ionen schlagen aus ihm einzelne Atome heraus. Diese Atome laden wir mit einem Laserstrahl elektrisch auf. Dann können wir sie mit einem Massenspektrometer wiegen und genauestens feststellen, welche Elemente wie häufig in dem Krümel vorkommen."
Die Küche der Elemente
Mittlerweile sind Pellin und seine Kollegen in der Lage, einige wenige Atome eines bestimmten Elements in einem Sternenkörnchen aufzuspüren. Und diese Analysen lassen erstaunlich genau darauf schließen, was sich im Inneren eines Sterns einst abspielte.
"Wir haben Krümel analysiert, die von einer Supernova stammen. Dabei haben wir gemessen, wie häufig zwei bestimmte Sorten von Molybdänmetall sind. Unsere Messdaten können nur so erklärt werden: Während der Supernova-Explosion muss es einen regelrechten Ausbruch an Neutronen gegeben haben, nur so kann sich das Molybdän gebildet haben. Dass es bei einer Supernova zu so einem Neutronenausbruch kommt, war bislang nur eine Hypothese. Wir haben diese Hypothese nun bewiesen."
Zurzeit nehmen die Forscher Sternenkrümel unter die Lupe, die einst von Roten Riesen ausgespuckt worden waren. Damit wollen sie genauer herausfinden, was im Inneren solch eines aufgeblähten Gasgiganten passiert. Womit Michael Pellin gleichzeitig auch einen Blick in die Zukunft unseres Sonnensystems wirft. Denn auch die Sonne wird in ein paar Milliarden Jahren ihr Dasein als Roter Riese beenden.