Mikrometeoriten - Der Sternenstaub EarthCache
Hidden : 3/6/2019
Difficulty:
5 out of 5
Terrain:
2.5 out of 5

Size: Size: other (other)

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Geocache Description:


Die Geologie beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Zusammensetzung der Erdkruste, ihrer Entwicklungsgeschichte und den Prozessen, welche die Erdkruste formten und heute noch formen. Somit haben sich die meisten von uns Geocachern im Rahmen von Earthcaches schon mit Themen wie Eiszeiten, Erosion, Gesteinen und Vulkanismus beschäftigt. Wie jede andere Naturwissenschaft hängt auch die Geologie mit anderen Wissenschaften zusammen, in diesem Fall mit der Astronomie.

Auch Meteoriten haben die Erdkruste enorm beeinflusst. Von Meteoriten hat jeder schon gehört, aber von Mikrometeoriten? Genau die könnt ihr mit etwas Mühe aber wirklich finden. Ein Blick auf die D-Wertung verrät, dass dies nicht ganz einfach ist.

 Ihr benötigt für diesen Cache:
  • ein Mikroskop (ein einfaches reicht, um die Mikrometeoriten zu finden, bessere liefern natürlich schönere Ergebnisse) Mit einem digitalen Mikroskop könnt ihr auch Fotos eurer Funde machen.
  • einen starken Magnet
  • ein feines Sieb
  • einige Gefrierbeutel
  • (doppelseitiges) Klebeband (nur wenn ihr die Funde aufbewahren wollt)
  • Zahnstocher, eine Nadel etc.
  • und am wichtigsten: viel Zeit und Geduld!!


Was ist ein Meteorit?

Verwechslungsgefahr besteht mit den verschiedenen Begriffen. Ein Meteoroid ist ein Himmelskörper, der die Sonne umkreist, ein Meteor ist das Leuchten beim Verglühen eines Meteoroiden (eine "Sternschnuppe"). Wenn der Meteoroid in die Erdatmosphäre eindringt und die Erdoberfläche erreicht, ist das ein Meteorit.

Am besten merkt man sich die Unterscheidung anhand des letzten Buchstabens:

Meteoroid: dreht (um die Sonne)
Meteor: rast (zur Erde)
Meteorit: trifft (die Erde)

Die Erde bekommt jeden Tag einen Schauer von etwa 100 Tonnen außerirdischem Material ab. Die NASA gibt sogar an, dass täglich ca. 1000 bis 10 000 Tonnen meteoritischer Substanzen auf die Erde fallen. Das meiste verglüht in der Atmosphäre, nur ab und zu stürzt ein größerer Brocken bis auf die Oberfläche. Beinahe unbemerkt rieseln aber zudem ständig winzige Partikel aus dem All auf die Erde.

Die in dem kosmischen Staub enthaltenen seltenen Elemente wie Iridium und Osmium gelangen so auch bis zur Erdoberfläche. Man kann diese Elemente in Eisbohrkernen und Tiefsee-Sedimenten nachweisen und hat daraus die Menge an Staub, die aus dem All in die Atmosphäre gelangen müsste, abgeleitet. Genaue Zahlen sind aber ungewiss.




"Sternenstaub": Die Mikrometeoriten

Mikrometeorite stellen die älteste Materie dar, die wir kennen, älter als unsere Erde. Es handelt sich um winzige Mineralfragmente, zwi­schen 0,03 und ei­nem Mil­li­me­ter gro­ße Staub­kör­ner aus dem All. Mit der fünfzigfachen Geschwindigkeit einer Gewehrkugel tritt ein Mikrometeorit in die Erdatmosphäre ein. Dabei macht er eine Wandlung ohnegleichen durch: er schmilzt, löst sich in seine einzelnen chemischen Bestandteile auf, und kristallisiert wieder, während das Abschmelzen den Stein von außen erodiert und ihm eine charakteristische Kruste verleiht. Dieser besondere Prozess, den ein Mikrometeorit bei seinem heißen Flug durch die Atmosphäre durchmacht, erzeugt somit die runde Form und eindeutige Strukturen, die in terrestrischen Mineralkörnern nicht auftreten und die ihn von allen anderen Steinen auf der Erde unterscheidbar macht.

So sieht ein typischer Mikrometeorit unter dem Elektronen-Mikroskop aus: Parallel liegende Olivin-Kristalle bilden eine streifige Oberfläche. Manche enthalten auch sehr charakteristische winzige Weihnachtsbaum-förmige Kristalle.



Etwa 95 % des auf die Erde einfallenden interplanetaren Materials besteht aus Mikrometeoriten. Erst seit rund 140 Jahren wissen Forscher, dass es diese kleinen kosmischen Staubpartikel überhaupt gibt.


Bei sehr starker Vergrößerung unter dem Elektronenmikroskop kann man sehen, dass jeder Mikrometeorit in seiner Form einzigartig ist:

Tat­säch­lich gibt es un­ter­schied­li­che Ar­ten kos­mi­scher Par­ti­kel, und nicht al­le sind ech­te Mi­kro­me­teo­ri­ten, zum Bei­spiel sol­che nicht, die we­ni­ger als 0,03 Mil­li­me­ter messen. Eben­falls nicht zu den Mi­kro­me­teo­ri­ten zäh­len so­ge­nann­te Ab­la­ti­ons-Sphäru­len, al­so Trüm­mer, die von grö­ße­ren Me­teo­ri­ten bei de­ren Ein­tritt in die Erd­at­mo­sphä­re ab­ge­brö­selt sind. Auch er­starr­te Sprit­zer von Ein­schlä­gen sol­cher Kör­per am Bo­den, so­ge­nann­te Mi­kro­tek­ti­te, blei­ben au­ßen vor, auch wenn sie ex­tra­ter­res­tri­sches Ma­te­ri­al ent­hal­ten kön­nen und von ech­ten Mi­kro­me­teo­ri­ten oft nur durch ih­re punk­tu­el­le Ver­tei­lung um den Ort ei­nes Me­teo­ri­ten­tref­fers zu un­ter­schei­den sind. Nein, als ech­ter Mi­kro­me­teo­rit gilt nur, was auf der Erd­ober­flä­che ge­fun­den wird, aber be­reits im Welt­all ein Staub­par­ti­kel war.


Und so findet ihr die winzigen Außerirdischen:

Auf der Suche nach gerundeten kosmischen Objekten findet man mit großer Wahrscheinlichkeit zunächst Sand, also irdische Mineralkörnchen, die mehr oder weniger stark von der Erosion abgerundet worden sind. Ein gehäuftes Auftreten einer bestimmten Sorte von Partikeln ist ein Zeichen terrestrischen Ursprungs. Mikrometeoriten hingegen sind seltener und gleichmäßig verteilt. Auch anthropogene Staubpartikel aus der Industrie gibt es reichlich. Im Industriestaub können optisch genau solche Körner vorkommen, die auch noch magnetisch sind und sogar unter dem Mikroskop von Fachleuten nur schwer von Mikrometeoriten zu unterscheiden sind. Mit dem Magnet und dem Mikroskop kann es euch aber gelingen, den "Sternenstaub" zu finden.

Grundsätzlich gibt es die Mikrometeoriten überall. Sie zu finden ist die Herausforderung. Als erstes braucht ihr ein großes, flaches und sehr sandiges Gebiet. Frei zugänglich und möglichst naturbelassen ohne starken Bewuchs sollte es auch sein. In viel befahrenen, städtischen Gebieten findet ihr vor allem Industrie- statt Sternenstaub. Die Boberger Dünen erfüllen diese Kriterien und eignen sich somit bestens für die Suche. Die Listingkoordinaten dienen nur als Orientierungspunkt. Natürlich könnt ihr eure Suche auf die gesamte Düne ausdehnen. Aber beachtet bitte die Absperrungen. Ihr befindet euch im Naturschutzgebiet. Die offiziellen Wege müssen nicht verlassen werden.


mögliche Sammelstellen in den Boberger Dünen




Nach der ganzen Theorie nun zum praktischen Teil:

OUTDOOR
  • Begebt euch zu den Boberger Dünen. Der Boden muss völlig trocken sein, sonst habt ihr kaum eine Chance.
  • Steckt euren Magnet in einen Gefrierbeutel und bindet diesen fest zu (nicht zu straff, sonst kann er zerreißen).
  • Die Partikel, welche ihr sucht, sind so klein, dass sie sich nicht von selbst zum Magnet bewegen können. Ihr müsst mit dem Magnet also wirklich den Boden berühren.
  • Wenn ihr genug magnetisches Material gesammelt habt, steckt den Magnet mit dem Gefrierbeutel in eine zweite Tüte. Wenn ihr nun den Magnet aus dem Beutel nehmt, fallen die gesammelten Partikel direkt in den zweiten Beutel und nichts geht verloren.
  • Dann verschließt und beschriftet ihr den Beutel und bewahrt ihn für den zweiten Teil der Aufgabe auf, welchen ihr dann später zu Hause machen könnt.
  • Am besten sammelt ihr auf diese Weise Proben an 2-3 Stellen. Je mehr magnetisches Material ihr gewinnt, umso größer sind eure Fundchancen. Hier braucht ihr schon ein wenig Geduld.


HAUSAUFGABE
  • Euer gesammeltes magnetisches Material muss nun gesiebt werden. Alles was im Sieb hängen bleibt könnt ihr wegwerfen, es ist definitiv terrestrisch. Unsere gesuchten Mikrometeoriten sind viel kleiner!
  • Was nun noch übrig geblieben ist, erscheint euch wahrscheinlich schon sehr wenig und winzig, aber wartet mal ab, was sich da unter dem Mikroskop plötzlich noch für "unförmige Brocken" zeigen.
-------------------magnetisch und gesiebt -------------------------------Suche nach Sternenstaub--------------------



  • Jetzt kommt das Mikroskop zum Einsatz. Gebt eure Proben in kleinen Portionen auf geeignete Objektträger oder weißes Papier.
  • Nun zur eigentlichen Geduldsprobe: Durchsucht die winzigen magnetischen Partikel unter dem Mikroskop nach den fast oder ganz runden Kügelchen. Wenn ihr die seht, dann ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass ihr tatsächlich Mikrometeoriten aufgespürt habt!
  • Ein Zahnstocher o.ä. kann euch beim Trennen und Sortieren der Körnchen helfen, aber Vorsicht: Er wird plötzlich zum riesigen Werkzeug! Für Grobmotoriker ist das sicher nichts.
  • Falls ihr eure gefundenen Mikrometeoriten aufbewahren wollt, steht ihr vor der nächsten Hürde. Eine Nähnadel kann helfen. Ihr magnetisiert die Nadel, indem ihr sie mehrfach kreisförmig über den Magnet streicht (von der Öse zur Spitze), solange bis sie z.B. eine Büroklammer anzieht. Dann könnt ihr mit viel Fingerspitzengefühl versuchen, mit der Nadel eure gefundenen Mikrometeoriten aufzunehmen und auf dem Klebeband zu positionieren. So könnt ihr sie z.B. in einer kleinen Schale mit Deckel lagern.
  • Mit solch einer magnetisierten Nadel kann man aber auch durch gesiebte Sandproben gehen und sie dann auf einem Objektträger abstreifen, um so die magnetischen Funde mikroskopisch zu betrachten.
  • Es gibt also mehrere Möglichkeiten, vielleicht auch noch andere. Auf eure Erfahrungsberichte sind wir gespannt.
--------Probe unter dem Mikroskop----------------------------2 Mikrometeoriten auf Millimeterpapier--------



Nach dem ganzen Sammeln, Sieben und Mikroskopieren beantwortet bitte noch folgende Fragen!

1. Wie viele Mikrometeoriten konntet ihr finden und welche Menge an Material habt ihr dafür untersucht?
2. Unterscheiden sich eure Fundstücke in ihrer Größe, Form oder Farbe?
3. Was glaubt ihr, wo bzw. wann lassen sich besonders viele Mikrometeoriten finden?

Freiwillig: Über Fotos eurer Fundstücke bzw. von euch beim Experimentieren freue ich mich sehr!

Schickt eine Mail mit euren Antworten an mich! Nach dem Absenden der Antworten könnt ihr gleich loggen. Falls etwas nicht in Ordnung ist, melde ich mich. Ihr braucht nicht die Logfreigabe abwarten! Ich wünsche euch viel Spaß bei dieser geologischen Entdeckungsreise!





Quellen: Buch "Die Jagd nach Sternenstaub- Die erstaunlichen Mikrometeoriten und ihre irdischen Imitatoren" von Jon Larsen, wikipedia, Wetter-Center.de, kids-and-science.de

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