Haben Astronomen endlich einen Meteoriten von außerhalb des Sonnensystems gefunden?

Nach einer etwa zehntägigen Expedition, bei der er mit einem Magnetschlitten den Meeresboden vor Papua-Neuguinea absuchte, sagte der Astrophysiker Avi Loeb von der Harvard University, er habe mehr als 700 Metallkügelchen gesammelt, die nun in seinem Labor in Harvard und an der Harvard University einer detaillierten Untersuchung unterzogen werden mindestens zwei weitere unabhängige Labore, die er um Hilfe bat.

Loeb glaubt, dass viele dieser Kügelchen mit einem Durchmesser von jeweils weniger als einem Millimeter (ungefähr so ​​groß wie ein Stecknadelkopf) vom ersten interstellaren Meteoriten stammen, der jemals auf der Erde einschlug. Mithilfe einer Kombination aus Verfolgungsdaten des US-Verteidigungsministeriums und seismischen Messwerten von zwei nahegelegenen Standorten konnte er den Eintrittsort im Südpazifik lokalisieren.

„Es ist die aufregendste Woche meiner wissenschaftlichen Karriere“, sagte Loeb während der Expedition in einem Zoom-Interview an Bord von Astronomy. In einem Folgeinterview nach seiner Rückkehr nach Cambridge sagte er, die Zahl der im gesammelten Material identifizierten Kügelchen sei von Tag zu Tag weiter gestiegen.

Loeb sagt, er gehe davon aus, genügend Daten zu diesen Materialien gesammelt zu haben, um „hoffentlich innerhalb eines Monats“ einen formellen Artikel bei einer von Experten begutachteten Zeitschrift einreichen zu können. Wenn sich die Zusammensetzung dieser Kügelchen erheblich von der eines bekannten Objekts im Sonnensystem oder einer Kontamination auf der Erde unterscheidet, würde dies einen großen Beitrag dazu leisten, andere Wissenschaftler davon zu überzeugen, dass das Material tatsächlich von einem interstellaren Objekt stammt. Damit wäre es erst das dritte Objekt dieser Art, das jemals als entdeckt gilt – und das erste, das auf der Erde geborgen wurde. Der interstellare Asteroid 'Oumuamua war der erste und der Komet Borisov der zweite.

Seine Expedition entnahm Proben aus Bereichen des Meeresbodens, die weit von der erwarteten Landestelle entfernt waren, sowie viele Proben aus Abschnitten der vorhergesagten Bahn der geschmolzenen Tröpfchen des Meteoriten. Da gewöhnliche Meteoriten aus dem Sonnensystem ständig den Planeten bombardieren, sollte sich im Laufe der Zeit überall eine Hintergrundmenge an Kügelchen ablagern, die durch diese Meteoriteneinschläge sowie durch Vulkanausbrüche und menschliche Umweltverschmutzung entstehen. „Wir können den Unterschied zwischen Material, das von der Erde stammt, und Material, das von einem Meteoriten stammt, erkennen“, sagt Loeb. Und indem wir die Hintergrundkügelchen mit denen des Pfades vergleichen, der eine Mischung aus Hintergrund und Material des interstellaren Meteoriten sein könnte, „werden wir in der Lage sein, den Unterschied zu charakterisieren“, sagt er.

Loebs Behauptungen wurden von einigen Astronomenkollegen skeptisch aufgenommen, aber er sagt, dass die Daten auf die eine oder andere Weise die Geschichte erzählen werden. Auf einer kürzlichen Konferenz über Asteroiden, Kometen und Meteore hielten zwei Astronomen Vorträge, in denen sie einige von Loebs Schlussfolgerungen bestritten, darunter die Frage, ob IM1 überhaupt ein interstellares Objekt war und, wenn ja, ob irgendetwas davon den flammenden Eintritt in die Atmosphäre überlebt hätte den Boden erreicht haben.

Steven Desch, Professor für Astrophysik an der Arizona State University, sagt, seine Berechnungen zeigen, dass, wenn man davon ausgeht, dass das Objekt tatsächlich mit 45 km/s (etwa 28 Meilen pro Sekunde) in die Atmosphäre eingetreten ist, wie von den Sensoren des Verteidigungsministeriums gemeldet, „wenn es so wäre.“ Bei Eisen kann man leicht berechnen, wie viel davon in der Atmosphäre verbrennen und verdampfen würde, und der Wert liegt in der Größenordnung von 99,9999 %.“ Das würde bedeuten, dass viel zu wenig Material übrig wäre, um nachweisbar zu sein, da es sich über eine Fläche von vielen Quadratmeilen verteilen würde, sagt er.

Loeb weist darauf hin, dass er und zwei seiner Studenten eine von Experten begutachtete Arbeit geschrieben haben, „in der wir eine detaillierte Modellierung durchgeführt und berechnet haben, dass es Tausende von Kügelchen geben sollte, die auf dem Meeresboden zu finden sind.“ Und so haben wir sie gefunden.“ Die Analyse der von ihm geborgenen Materialien sollte, sobald sie abgeschlossen ist, die Frage klären, sagt er.

Peter Brown, ein Astronom an der University of Western Ontario in Kanada, hat einen Artikel veröffentlicht, der die Schlussfolgerung in Frage stellt, dass IM1 ein interstellares Objekt war. Da die Rohdaten zum Eintritt des Feuerballs von geheimen Sensoren stammen und nicht veröffentlicht wurden, kommt Brown zu dem Schluss, dass die Geschwindigkeitsschätzung um mehr als den Faktor zwei daneben lag und das Objekt daher ein gewöhnlicher Meteor des Sonnensystems gewesen wäre. „Es kommt auf die Messunsicherheit der Sensoren an, und das wissen wir natürlich nicht“, sagt er gegenüber Astronomy.

Wenn die Geschwindigkeit tatsächlich so viel geringer wäre, dann könne sein übriges Verhalten mit dem eines gewöhnlichen Steinmeteoriten erklärt werden, argumentiert er. Er weist auf eine lange Geschichte von Behauptungen über interstellare Meteoriten hin, die alle auf Messfehlern beruhten. Er sagt, dass die Analyse mehrerer anderer von den Verteidigungssensoren gemeldeter Meteore erhebliche Fehler im Vergleich zu unabhängigen Daten aufweise.

Loeb entgegnet, dass das US-Weltraumkommando den außergewöhnlichen Schritt unternommen habe, einen Brief an die NASA zu schicken, in dem er die Genauigkeit der Berechnungen bestätigte, die zeigten, dass das Objekt interstellar sei.

Benjamin Weiss, Professor für Planetenwissenschaften am MIT und Spezialist für die Analyse von Meteoriten, stimmt zu, dass die Testergebnisse an den Kügelchen der Schlüssel sind. „Das erste, was ich wissen möchte, ist ihre Massenzusammensetzung, an der er, wie ich weiß, arbeitet.“ Dann die Verteilung der zurückgewonnenen Materialien im Verhältnis zum vorhergesagten Eintrittspfad zu analysieren, „wäre eine wichtige Demonstration und auch eine große Herausforderung.“ Das Auffinden von Materialien aus einem bestimmten identifizierten Meteoriteneinschlag wäre eine bedeutende Leistung, sagt er gegenüber Astronomy, auch wenn sich herausstellt, dass es sich doch nicht um einen interstellaren Fall handelt.

„Es liegt definitiv ein Berg an Herausforderungen vor uns“, sagt Weiss. „Aber es ist klar definiert. … Es gibt eine Reihe von Maßstäben, die er erfüllen kann oder nicht, und anhand derer er den Ursprung dieser Dinge ermitteln kann. Es ist nicht so, dass wir nicht wissen, wie wir das angehen sollen.“

Auf die eine oder andere Weise, sagt er, stehen wir am Beginn einer neuen Ära der Erforschung, insbesondere mit der geplanten Eröffnung des Vera Rubin-Teleskops in Chile im Jahr 2025, das voraussichtlich Tausende neuer Asteroiden entdecken und wahrscheinlich viele finden wird auch mehr interstellare Objekte. „Unabhängig von diesem speziellen Objekt“, sagt Weiss, „ist dies erst der Anfang einer aufregenden Zeit, der Entdeckung und letztendlichen Charakterisierung interstellarer Objekte.“