Teghaza 001: Ein Marsmeteorit, der über 4,1 Milliarden Jahre alt ist

Teghaza 001 ist ein etwa 800 Gramm schwerer Marsmeteorit, der 2022 in der Sahara gefunden wurde. Er wurde nach der Salzebene in Mali benannt, in der er entdeckt wurde, und gehört zu den rund 435 bekannten Meteoriten vom Mars. Die am Donnerstag in Science veröffentlichte Erstbeschreibung zählt ihn zu den drei ältesten auf der Erde gefundenen Marsmeteoriten.

Das Gestein entstand vor mehr als 4,1 Milliarden Jahren. Die Ergebnisse zeigen, dass Wasser auf dem Mars es vor etwa 4,1 Milliarden Jahren veränderte, sodass es zuvor entstanden sein muss. Seine Kombination magmatischer Minerale – entstanden aus Magma – liefert Hinweise auf die Bildung der alten Kruste und ihre spätere Veränderung durch Wasser unter der Oberfläche.

Eine Mineralmischung mit aufschlussreichen Hinweisen

Teghaza 001 zeichnet sich durch sein Alter, seine Textur und seine Zusammensetzung aus magmatischen Mineralen aus. Zu den beiden anderen Meteoriten, die diese Gruppe der drei ältesten vervollständigen, gehört ALH84001. Er ist ähnlich alt und besteht fast vollständig aus nur einem Mineral. Der andere, als „Black Beauty“ bekannte Meteorit, entstand vor etwa 2,1 Milliarden Jahren und besteht aus kleinen Fragmenten vulkanischen Gesteins.

Die Mineralogie von Teghaza 001 stimmt mit Beobachtungen des NASA-Orbiters Mars Reconnaissance Orbiter im kraterübersäten Hochland der südlichen Marshemisphäre überein. Der Artikel nennt 13 mögliche Herkunftsorte, deren Mineralogie und Chemie mit dem Meteoriten vereinbar sind, legt aber nicht fest, woher er stammt.

Wie andere Marsmeteoriten wurde Teghaza 001 durch einen Einschlag von der Marsoberfläche geschleudert und gelangte nach einer Reise durch den Weltraum auf die Erde. Lee Saper, Zweitautor der Studie und Wissenschaftler am Ames Research Center der NASA, beschrieb das Gestein als Zeugnis der Wechselwirkungen zwischen Wasser und Gestein. Außerdem brachte er die Möglichkeit ins Spiel, dass es auch eine Spur der Marsatmosphäre aus der Zeit bewahrt, als der Planet Wasser verlor.

Identifizierung und Datierung der Probe

Forschende der University of New Mexico identifizierten den Meteoriten als marsianisch, indem sie seine Sauerstoffisotope mit denen anderer Marsmeteoriten verglichen. Isotope dienen als geochemische Fingerabdrücke, anhand derer sich Materialien verschiedener Planetenkörper unterscheiden lassen. Bei dieser ersten Einordnung schien Teghaza 001 zur Gruppe der Shergottite zu gehören, der häufigsten Klasse von Marsmeteoriten.

Die Erstautorin Yang Liu vom Jet Propulsion Laboratory der NASA (JPL) und ihre Kolleginnen und Kollegen fanden ungewöhnliche Texturen und Zirkonkristalle. Diese Kristalle bewahren Hinweise auf die Entstehung eines Gesteins und können zur Altersbestimmung verwendet werden.

Zur Datierung der Minerale setzte das Team die In-situ-Rubidium-Strontium-Methode ein, die von der Gruppe des Mitautors François Tissot von Caltech entwickelt wurde. Anders als bei Gesamtprobenanalysen, bei denen die ganze Probe aufgelöst wird, verwendete dieses Verfahren ein Stück kleiner als ein Fingernagel und untersuchte einzelne Mineralkörner auf seiner Oberfläche. So blieb der übrige Meteorit für künftige Untersuchungen erhalten.

Die Ergebnisse datieren die Veränderung durch Wasser auf etwa 4,1 Milliarden Jahre. Den Autoren zufolge weisen Sauerstoffisotope, Textur und Chemie der Minerale auf einen dynamischeren Wasserkreislauf auf dem frühen Mars hin.

Eine Probe für weitere Forschung

Ein separater Artikel, der im Juni in Science Advances veröffentlicht wurde, untersuchte den Wassergehalt von Teghaza 001. Die NASA bezeichnet beide Arbeiten als Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen der Wechselwirkungen zwischen Wasser und Gestein auf dem frühen Mars.

Die NASA erläutert, dass sich mineralische und chemische Bestandteile von Marsmeteoriten mit Daten ihrer Marsmissionen vergleichen lassen, darunter die Viking-Lander und die Rover Curiosity und Perseverance. Im Fall von Teghaza 001 ermöglichte die Übereinstimmung der Mineralogie mit Beobachtungen des Mars Reconnaissance Orbiter, mögliche Herkunftsorte einzugrenzen.

Lee Saper brachte auch die mögliche Bewahrung einer atmosphärischen Spur im Gestein ins Spiel. Diese Deutung und die Erkenntnisse, die die Probe zur geologischen Geschichte des Mars beitragen könnte, müssen durch spätere Analysen der Forschenden geprüft werden.