Ein in der Sahara gefundener Marsmeteorit ist mindestens 4,1 Milliarden Jahre alt

Ein rosafarbener Stein, den Wüstensucher in der Sahara aufgelesen haben, entpuppt sich als Stück Mars, das vor mehr als vier Milliarden Jahren entstand – als der Planet noch jung genug war, um Wasser durch seine Gesteine zirkulieren zu lassen. Der Meteorit mit dem Namen Teghaza 001 ist ein einzelnes, intaktes Stück uralter Marskruste, und seine chemische Zusammensetzung gleicht keinem Marsgestein, das Wissenschaftler zuvor untersucht haben.

Das macht ihn zu etwas, das einer Exkursion nahekommt. Jeder Marsrover hat eine Handvoll Landestellen erkundet, und fast jeder Marsmeteorit auf der Erde stammt von jungen vulkanischen Gesteinen. Teghaza 001 dagegen scheint von den kraterübersäten südlichen Hochländern zu kommen, dem ältesten Gelände des Planeten – einer Region, die noch nie ein Lander berührt hat.

„Das ist wirklich unser erstes Stück Marskruste aus einem Teil des Mars, von dem wir noch nie eine Probe hatten“, sagte Lee Saper, Zweitautor der Studie, der die Arbeit als Postdoktorand am Jet Propulsion Laboratory der NASA durchführte und heute Wissenschaftler am Ames Research Center der NASA ist. Die Hauptautorin Yang Liu vom JPL sagte, einer der Gutachter der Arbeit habe das Gestein als „Rosetta-Stein für den Mars“ bezeichnet.

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Die Ergebnisse, veröffentlicht in Science von einem Team des JPL, Caltech, UCLA, der University of New Mexico und der University of Maine, beschreiben Teghaza 001 als ein langsam abgekühltes magmatisches Gestein, einen gabbroischen Diorit, der aus Magma tief in der Kruste kristallisierte. Seine Mineralmischung, seine Textur und seine Chemie unterscheiden ihn von den rund 435 bekannten Meteoriten vom Mars.

Wie ein Zirkon-Körnchen ein Stück Mars datierte

Das Gestein sah zunächst nicht besonders aus. Forscher am Institute of Meteoritics der University of New Mexico bestätigten anhand seiner Sauerstoffisotope – dem chemischen Fingerabdruck, der Material verschiedener Himmelskörper unterscheidet –, dass es vom Mars stammt. Es sah aus wie ein Shergottit, die häufigste Klasse von Marsmeteoriten. Carl Agee, der Direktor des Instituts, bemerkte, dass seine Sauerstoffwerte denen von NWA 7034 ähnelten, dem berühmten Marsmeteoriten mit dem Spitznamen Black Beauty, und dass einige Stellen reich an Manganoxid waren.

Liu hätte die Probe fast abgelehnt. Als sie genauer hinsah, fand sie seltsame Texturen und etwas, das das Projekt veränderte: Zirkon, ein hartes Mineral, das bei seiner Kristallisation Uran und Blei einschließt. Da Uran mit bekannter Rate zu Blei zerfällt, fungiert Zirkon als natürliche Uhr. Die Zirkonmessungen des Teams ergaben ein Alter von etwa 4,11 Milliarden Jahren mit einer Unsicherheit von nur etwa 13 Millionen Jahren.

Eine zweite, unabhängige Uhr kam vom Caltech. François Tissots Labor, das mit Alicia Cruz-Uribe von der University of Maine zusammenarbeitete, nutzte einen Laserstrahl von etwa einem Sechstel der Breite eines menschlichen Haares, um winzige Löcher in Feldspatkörner zu bohren und Rubidium und Strontium direkt in einem Massenspektrometer zu messen. Jeder Laserpunkt dauert weniger als eine Minute, und die Analyse verwendete ein Fragment kleiner als ein Fingernagel, sodass der Rest des seltenen Gesteins für künftige Arbeiten erhalten bleibt. Diese Methode ergab etwa 4,24 Milliarden Jahre mit einer größeren Fehlerbreite von rund 200 Millionen Jahren, die das Zirkon-Ergebnis überlappt.

„Ich glaube, wir sind tatsächlich auf und ab gesprungen; eine richtige Tanzparty im Labor“, sagte Cruz-Uribe über den Moment, als die ersten Ergebnisse eintrafen.

Nur zwei andere Marsgesteine kommen nahe heran

Die meisten Marsmeteoriten sind geologisch jung, typischerweise einige hundert Millionen Jahre alt, was bedeutet, dass sie einen Planeten beschreiben, der bereits kalt und trocken war. Nur zwei andere sind älter als vier Milliarden Jahre. ALH84001, in den 1980er Jahren in der Antarktis gefunden, ist etwa gleich alt, besteht aber fast vollständig aus einem einzigen Mineral, was seine Aussagekraft einschränkt. Black Beauty enthält Fragmente ähnlichen Alters, aber sie sind in einer Brekzie vermischt – einem Gestein, das aus Bruchstücken zusammengesetzt und über mehr als eine Milliarde Jahre durch Hitze und Einschläge umgearbeitet wurde.

„Teghaza 001 ist ein einziger unverfälschter Gesteinstyp, und er ist 4,1 Milliarden Jahre oder älter – das war eine große Überraschung“, sagte Agee in einer Mitteilung der University of New Mexico.

Zum Größenvergleich: Der Mars selbst ist etwa 4,5 Milliarden Jahre alt, dieses Gestein stammt also aus seinen ersten paar hundert Millionen Jahren. Liu weist darauf hin, dass der Stein älter ist als die ältesten intakten Gesteine der Erde, wo Plattentektonik fast die gesamte ursprüngliche Kruste des Planeten vergraben und recycelt hat. Der Mars verlor diese Art geologischer Durchmischung vor langer Zeit, weshalb seine frühe Geschichte in Stücken wie diesem erhalten ist.

Um herauszufinden, woher das Gestein stammen könnte, verglich das Team seine Mineralogie und Chemie mit Orbitaldaten des Mars Reconnaissance Orbiters der NASA. Sie identifizierten 13 Orte mit einer passenden Signatur, die meisten davon in den alten südlichen Hochländern.

Wasser – und eine Atmosphäre, die bereits entwich

Das Gestein zeugt auch von Kontakt mit Wasser. Einige seiner Minerale waren verändert, und seine Sauerstoffisotope zeigen, dass es mit Flüssigkeiten reagierte, die an schwerem Sauerstoff angereichert waren, bevor ein Einschlag es vom Planeten schleuderte. Eine begleitende Arbeit von Saper, Liu und Kollegen in Science Advances maß Wasser- und Wasserstoffisotope in seinen Phosphatmineralen. Schwerer Wasserstoff, Deuterium, reichert sich an, wenn ein Planet leichten Wasserstoff an den Weltraum verliert. Das Team fand heraus, dass das Mars-Wasserreservoir zu jener Zeit bereits mindestens etwa das Zweifache des Deuterium-Wasserstoff-Verhältnisses des irdischen Meerwassers aufwies.

In einfachen Worten: Der Mars verlor bereits vor mehr als vier Milliarden Jahren seine Atmosphäre und sein Wasser an den Weltraum. „Es zeichnet Wechselwirkungen von Wasser und Gestein auf und vielleicht sogar einen Abdruck der Marsatmosphäre, während sie Wasser verlor“, sagte Saper.

Das Gestein hilft auch bei einer grundlegenderen Frage. Seine Chemie deutet auf eine Mantelquelle hin, die sich von der unterscheidet, die die gewöhnlichen Shergottite speiste, was darauf hindeutet, dass das Innere des Mars vielfältiger war, als es seine Meteoritensammlung vermuten ließ.

Was das Gestein noch nicht verraten kann

Niemand weiß genau, woher Teghaza 001 stammt. Die 13 Kandidatenorte sind Übereinstimmungen nach Mineralsignatur, kein bestätigter Einschlagskrater, und ein Meteorit trägt keine Adresse. „Der Mars ist ein komplexer Planet, und dieser Meteorit ist wirklich cool, aber wir wissen nicht genau, woher er kommt – das ist ein weiteres Beispiel dafür, warum wir Proben zurückbringen müssen“, sagte Anya Udry, Planetenforscherin an der University of Nevada, Las Vegas, die nicht an der Studie beteiligt war.

Das Alter ist ein Mindestalter. Die Uran-Blei-, Blei-Blei- und Rubidium-Strontium-Uhren stimmen überein, aber das Team sagt, dass sie alle durch ein Erwärmungsereignis vor etwa 4,1 Milliarden Jahren zurückgesetzt worden sein könnten. In diesem Fall wäre das Gestein ursprünglich noch früher kristallisiert.

Auch die Erde hat ihre Spuren hinterlassen. Der Meteorit lag in der Sahara, bevor ihn jemand fand, und die NASA weist darauf hin, dass einige der feinkörnigen Karbonate, Sulfate und Tone im Gestein auf der Erde entstanden sind. Die Trennung von Wüstenverwitterung und uralter Marsveränderung ist Teil der Analyse, und die manganreichen Stellen, die Agee entdeckte, sind ein Hinweis auf frühere Umweltbedingungen, kein Beleg für Leben. Es ist auch nur ein Gestein. Eine einzelne Probe kann ein Fenster öffnen, aber keinen Planeten kartieren.

Häufige Fragen zu Teghaza 001

Wie alt ist der Meteorit Teghaza 001?

Zirkonkristalle in ihm ergeben ein Alter von etwa 4,11 Milliarden Jahren, und eine separate Rubidium-Strontium-Messung stimmt innerhalb ihrer Fehlergrenzen überein. Da ein späteres Erwärmungsereignis diese Uhren zurückgesetzt haben könnte, entstand das Gestein vor mindestens 4,1 Milliarden Jahren und möglicherweise früher.

Woher wissen Wissenschaftler, dass ein Meteorit vom Mars stammt?

Sie messen seine Sauerstoffisotope, die sich zwischen Himmelskörpern unterscheiden, und vergleichen seine Minerale und Chemie mit Daten von Marsmissionen. In einigen Marsmeteoriten eingeschlossenes Gas stimmt sogar mit der Atmosphäre überein, die von den Viking-Landern der NASA gemessen wurde.

Ist Teghaza 001 der älteste Marsmeteorit?

Er ist einer von nur drei Marsmeteoriten, die älter als vier Milliarden Jahre sind, zusammen mit ALH84001 und Black Beauty. ALH84001 ist ähnlich alt, besteht aber fast aus einem einzigen Mineral, und Black Beauty ist eine Mischung von Fragmenten, daher ist Teghaza 001 die klarste intakte Probe früher Kruste, die bisher gefunden wurde.

Zeigt Teghaza 001, dass es Leben auf dem Mars gab?

Nein. Es zeigt, dass Wasser Gesteine in der alten Kruste veränderte und dass der Mars bereits Wasserstoff an den Weltraum verlor. Das sind Bedingungen, die Wissenschaftler untersuchen, wenn sie fragen, ob Leben möglich war, aber das Gestein enthält keinen Beleg für Leben.

Was als Nächstes kommt

Der Meteorit wurde 2022 gefunden und nach der Teghaza-Salzebene in Mali benannt. Sein größtes Stück, 442 Gramm, gehört dem Maine Mineral & Gem Museum in Bethel, das ein weiteres Fragment ausgeliehen hat, damit die Arbeiten am Caltech und der University of Maine fortgesetzt werden können. Die Altersstudie erschien am 29. Oktober 2026 in Science, nach der Wasserstudie im Juni in Science Advances. Liu sagt, ihr Team habe „nur an der Oberfläche gekratzt“, und die 13 Kandidatenorte geben künftigen Orbitern und Landern eine kurze Liste von Orten, an denen der Rest dieser alten Kruste noch warten könnte.

Referenz: Liu et al., „A Martian meteorite that formed ≳4.1 billion years ago samples Mars‘ early crust and mantle,“ Science, 2026. DOI: 10.1126/science.adz5646

Schlagwörter: Astronomie, nasa, Mars, Wasser auf dem Mars, Marsmeteoriten, Meteoriten

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