Die Forscher um Maria Lugaro von der australischen Monash University sind der urtümlichen Entwicklungsphase des Sonnensystems durch die Analyse radioaktiver Elemente nachgegangen. Die entsprechenden Verfahren ähneln der Radiokarbon-Datierung, die in der Archäologie angewendet wird. Wichtig für die kosmische Datierung ist es, radioaktive Isotope zu finden, deren Halbwertszeiten zu den zu untersuchenden Zeiträume passen. Bisher konnte man mit diesem Verfahren bereits das Alter der Erde, die Entwicklung unseres Sonnensystems und das Alter einiger sehr alter Sterne unserer Galaxie bestimmen.
Die Wissenschaftler nutzen nun das Wissen über den Zerfall von radioaktiven Atomkernen, um genau zu bestimmen, wann die letzten schweren Elemente, wie zum Beispiel Gold, Silber, Platin, Blei und Seltenerd-Elemente, in die präsolare Materie gelangten. “Wir können nun mit Sicherheit sagen, dass das letzte Prozent aus Gold, Silber und Platin rund 100 Millionen Jahre und das letzte Prozent an Blei und Seltenerd-Elementen 30 Millionen Jahre vor der Geburt der Sonne von der Sonnensystem-Materie aufgenommen wurde”, erklärt Co-Autor Kai Zuber von der Technischen Universität Dresden.
Isotopen-Uhren ticken in Meteoriten
Ein Schlüsselelement bei ihren Untersuchungen war das Seltenerd-Element Hafnium. Es kommt auch in Meteoriten vor, die aus der Zeit der Entstehung des Sonnensystems stammen. In diesen Meteoriten befindet sich ein radioaktives Isotop – das 182Hafnium. “Durch unsere Arbeiten konnten wir zeigen, dass radioaktives Hafnium während der präsolaren Phase anders entstanden ist, als man bisher angenommen hat. So können wir auch die zeitlichen Abläufe besser einordnen”, erklärt Zuber. Damit werde eine über Jahrzehnte alte Unstimmigkeit in der Datierung beseitigt.
Man wisse nun also, dass es nach der letzten Zugabe von schweren Elementen zur Sonnensystem-Materie eine Inkubationszeit gab, in der die Sonne und Meteoriten gebildet wurden. “Aus unseren neuen Berechnungen geht hervor, dass diese Phase nicht länger als 30 Millionen Jahre gedauert haben kann”, so Zuber. Die Wissenschaftler wollen sich nun auch weiterhin der Erforschung der Entwicklungsphase des Sonnensystems widmen. Eines ihrer Ziele ist es, andere schwere radioaktive Kerne in ihre Analysen aufzunehmen, um noch detailliertere Einblicke in die Vorgeschichte des Sonnensystems zu erhalten.
