Das frühe Sonnensystem war ein gefährlicher Ort: In der rotierenden Scheibe aus Gas und Staub bildeten sich größer werdende Brocken, die ständig miteinander kollidierten und sich zu Planetenbausteinen zusammenlagerten. Instabile Orbits und Schwerkraftturbulenzen verursachten heftige Kollisionen der Planetesimale und selbst großer Protoplaneten – auch der Erdmond entstand damals durch den Zusammenstoß der jungen Erde mit dem Protoplaneten Theia.
Das Rätsel der Angrite
Schon länger vermuten Astronomen, dass auch eine sehr seltene Sorte von Meteoriten ihren Ursprung in einem frühen, bisher unerkannten Protoplaneten des Sonnensystems haben könnte. Die sogenannten Angrite gehören zu den ältesten bekannten Meteoriten unseres Planetensystems, sie entstanden nur wenige Millionen Jahre, nachdem die ersten festen Stoffe in der protoplanetaren Scheibe der jungen Sonne auskristallisiert waren.
Dadurch unterscheiden sich die Angrite chemisch grundlegend von Erde, Mars und anderen Gesteinsplaneten und Asteroiden im inneren Sonnensystem. Sie enthalten nur wenig Silikat und geringe Mengen an Alkalimetallen, zeigen Spuren magmatischer Prozesse und weisen spezielle Isotopenverhältnisse auf. Bisher ist kein Asteroid bekannt, von dem diese Meteoriten stammen könnten. Stattdessen vermuten Planetenforscher, dass die bisher erst 68 bekannten Angrite Trümmer eines mond- oder sogar planetengroßen Himmelskörpers sein könnten.
„Zahlreiche geochemische, isotopische und paläomagnetische Daten deuten darauf hin, dass der Angrit-Mutterköper ausreichend groß war, um teilweise aufzuschmelzen und einen Magmaozean sowie einen metallischen Eisen-Nickel-Kern zu bilden“, erklären Aaron Bell von der University of Colorado in Boulder und seine Kollegen.
Silikatkristalle verraten Bildungsbedingungen
Doch wie groß dieser hypothetische Angrit-Mutterkörper war, ist strittig. Um diese Frage zu klären, haben Bell und sein Team nun einen der seltenen Angrite mit einer neuen Methode untersucht. „Wir haben ein neuartiges Klinopyroxen-Flüssig-Geobarometer entwickelt, getestet und angewendet“, erklären sie. Dieses Messinstrument erlaubt es, die Druck- und Temperaturbedingungen zu rekonstruieren, unter denen bestimmte calcium- und aluminiumhaltige Silikatkristalle, die Klinopyroxene, gebildet wurden. Diese Silikate kommen in geringer Menge auch in Angriten vor.
Als Testobjekt diente der erst 2019 in der Sahara gefundene Meteorit NWA 12774. Es handelt sich um einen kleinen, rund 450 Gramm schweren Gesteinsbrocken. Das Innere dieses Angriten besteht aus einer feinkörnigen, dunklen Grundmasse, in die Kristalle aus Olivin und Pyroxen eingebettet sind. Bell und sein Team analysierten eine Probe dieses Angriten mit ihrer neuen Messmethode.
So groß wie Erdmond oder Mars
Das Ergebnis: „Das CaTs-Flüssig-Barometer liefert für NWA 12774 einen mittleren Kristallisationsdruck von mehr als 17 Kilobar“, berichten die Forschenden. „Dieser Drucke belegt, dass der Angrit-Ursprungskörper groß gewesen sein muss, mit einem Mindestradius von rund 1000 Kilometern.“ Die relativ gut erhaltenen scharfen Kanten der Klinopyroxenkristalle im Meteoriten legen zudem nahe, dass sich dieses Gesteinsmaterial nicht lange in großer Tiefe aufhielt und relativ schnell an die Oberfläche transportiert wurde, wie Bell und sein Team berichten.
Nach Ansicht der Forschenden könnte es daher sogar sein, dass die Angrite in einer nur wenige hundert Kilometer tiefen Schicht eines noch größeren Ursprungs-Himmelskörpers gebildet wurden. „Dann würde dies den Minimalradius dieses Angrit-Mutterkörpers auf 1800 Kilometer erhöhen“, schreiben sie. Der urzeitliche Planetenbaustein, aus dem diese Meteoriten stammen, könnte dann etwa die Größe des Erdmonds oder vielleicht sogar des Mars gehabt haben.
Lief die Planetenbildung anfangs anders?
„Unsere barometrischen Messungen sind damit der erste unzweifelhafte Beleg, der die Hypothese eines großen Angrit-Ursprungskörpers stützt“, konstatieren Bell und seine Kollegen. „Nach dieser entstammen die Angrite einem Protoplaneten, der schon in den frühesten Entwicklungsstadien des inneren Sonnensystems in einer Katastrophe zerstört wurde.“ Dieser damals vernichtete Protoplanet muss noch vor Erde, Mars und den anderen Planeten existiert haben.
„Dieser Angrit-Ursprungskörper bestand aus Material, das sich fundamental von den Zutaten für Erde und Mars unterschied“, sagt Bell. „Die Existenz dieses frühen Protoplaneten weist daher auf einen eigenen, separaten Bildungsweg für Protoplaneten in dieser frühen Ära hin.“ Erst als der Protoplanet zerstört wurde, begann sich auch unser Heimatplanet zu bilden. Möglicherweise enthält die Erde sogar noch unerkannte Trümmer dieses lange verschwundenen Himmelskörpers. Bisher sind allerdings die Angrit-Meteoriten die einzigen Zeugen dieser urzeitlichen Katastrophe.
Quelle: Aaron Bell (University of Colorado, Boulder) et al., Earth and Planetary Science Letters, 2026; doi: 10.1016/j.epsl.2026.120029
