Meteoritenidentifizierung
Die meisten Meteoriten sind magnetisch, aber eine magnetische Reaktion allein reicht nicht aus, um einen Meteoriten zu identifizieren. Der Magnettest wird am besten als erste Durchgangsprüfung verwendet: Wenn ein Stein überhaupt keinen Magneten anzieht, ist er mit ziemlicher Sicherheit kein Meteorit. Zieht er ihn an, hat er weitere Tests verdient.
Geschrieben von Brian McDonald, IMCA #3323, Treasure Coast Meteorite Co.
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Warum die meisten Meteoriten magnetisch sind
Die überwiegende Mehrheit der Meteoriten enthält Eisen-Nickel-Metall, entweder als einzelne Körner innerhalb einer steinigen Matrix (Chondrite) oder als das dominierende Material des Exemplars selbst (Eisenmeteoriten). Diese metallische Eisen-Nickel-Legierung ist ferromagnetisch, was bedeutet, dass sie fest auf einen Haushaltsmagneten und sehr fest auf einen starken Neodym-Magneten reagiert.
Eisen-Nickel-Metall ist in gewöhnlichen terrestrischen Gesteinen praktisch nicht vorhanden. Auf der Erde existiert gediegenes Eisen nur in ungewöhnlichen Umgebungen wie bestimmten Basalten auf der Disko-Insel in Grönland oder als Spureneinschlüsse in einigen vulkanischen Gesteinen. Das Vorhandensein von signifikantem metallischem Eisen-Nickel ist daher eines der nützlichsten chemischen Merkmale meteoritischen Ursprungs, und der Magnettest ist der einfachste Weg, es nachzuweisen.
Dies macht den Magnettest außerordentlich nützlich, um verdächtige Steine im Feld zu untersuchen. Ein Meteoritenjäger kann Dutzende von potenziellen Gesteinen in wenigen Sekunden mit einem Magneten an einem Stock durchsuchen und die, die keine magnetische Reaktion zeigen, sofort aussortieren. Die Technik ist so effektiv, dass fast jeder ernsthafte Meteoritenjäger jederzeit einen starken Seltenerdmagneten bei sich trägt.
Magnetische Reaktion nach Meteoritentyp
Wie man den Magnettest durchführt
Der Standard-Feldmagnettest dauert nur wenige Sekunden und erfordert nichts weiter als einen starken Magneten, idealerweise einen Neodym-Magneten (Seltenerdmagnet), der sicher an den Stein gehalten werden kann, ohne Finger zwischen Magnet und Stein zu zerquetschen.
Schritt 1: Den Magneten an den Stein heranführen
Halten Sie den Magneten wenige Millimeter von der Oberfläche entfernt und bewegen Sie ihn langsam näher. Ein Meteorit zieht den Magneten merklich an, bevor sie sich berühren. Ein nichtmagnetisches Gestein tut dies nicht.
Schritt 2: Mehrere Stellen ausprobieren
Einige steinige Meteoriten haben ungleichmäßig verteilte Metallkörner. Testen Sie mehrere verschiedene Punkte am Exemplar, anstatt sich auf einen einzigen Kontakt zu verlassen.
Schritt 3: Mit einem bekannten Meteoriten oder einem Stück Eisen vergleichen
Die stärkste Reaktion bei einem steinigen Meteoriten ist im Allgemeinen schwächer als die Reaktion eines reinen Eisenstücks. Das Kalibrieren des eigenen Gefühls für „magnetisch genug“ mit einer bekannten Referenz hilft, sowohl falsch negative (einen echten Meteoriten übersehen) als auch falsch positive (Ablehnung bei zu schwacher Anziehung) Ergebnisse zu vermeiden.
Eine magnetische Reaktion ist notwendig, aber kein hinreichender Beweis für meteoritischen Ursprung. Viele terrestrische Meteoritenfälschungen (Magnetit, Hämatit-Magnetit-Verwachsungen, Schlacke, bestimmte Basalte, Ferromangan-Knollen) sind ebenfalls magnetisch. Kombinieren Sie den Magnettest immer mit anderen Prüfungen: Oberflächenmerkmale, Strichprobe, Dichte und Innenuntersuchung.
Kann ein starker Magnet einen Meteoriten beschädigen?
Ein Magnet schadet einem Meteoriten physikalisch nicht, und der schnelle Magnettest oben ist immer noch eine vernünftige erste Einschätzung. Was ein starker Seltenerdmagnet jedoch ändern kann, ist etwas, das fast kein Besitzer jemals misst: die natürliche remanente Magnetisierung des Meteoriten, die schwache Aufzeichnung alter Magnetfelder, die in seinen eisenhaltigen Mineralien gespeichert ist.
Eine Studie aus dem Jahr 2023 unter der Leitung von Foteini Vervelidou und Benjamin Weiss vom MIT, veröffentlicht im Journal of Geophysical Research: Planets, zeigte, dass die üblicherweise zur Klassifizierung von Funden verwendeten Neodym-Magnete stark genug sind, um diese Aufzeichnung fast sofort zu überschreiben. Der deutlichste Fall war NWA 7034, die Mars-Brekzie, bekannt als Black Beauty, deren ursprüngliches Signal vom alten Magnetfeld des Mars durch die Handhabung mit Magneten ausgelöscht worden war, bevor es gelesen werden konnte.
Diese Erkenntnis ist real und wissenswert, aber sie ist ein kleiner Bereich der Wissenschaft. Sie ist wichtig für Paläomagnetologen, die kleine Gruppe von Forschern, die diese alten Felder untersuchen, um zu erfahren, wie Planeten und Asteroiden entstanden sind. Für die überwiegende Mehrheit der Meteoriten und für fast jeden, der sie sammelt oder jagt, ist die magnetische Aufzeichnung nicht der Punkt, und ein kurzer Magnettest schadet nicht wesentlich. Die vernünftige Gewohnheit ist eine leichte Berührung: Halten Sie den Magnetkontakt kurz, und wenn ein Stein jemals als Kandidat für paläomagnetische Studien in Frage kommt, legen Sie den starken Magneten beiseite und lassen Sie ihn stattdessen von einem Labor mit einem Suszeptibilitätsmessgerät messen.
Warum einige Meteoriten nur schwach magnetisch sind
Obwohl die meisten Meteoriten einen Magneten anziehen, sind mehrere wichtige Kategorien nur schwach magnetisch oder im Wesentlichen nicht magnetisch. Wenn Sie wissen, um welche Kategorien es sich handelt, können Sie vermeiden, einen echten Meteoriten fälschlicherweise abzulehnen, nur weil er einen ersten Magnettest nicht bestanden hat.
Mondmeteoriten und Marsmeteoriten enthalten sehr wenig freies Metall. Die Kruste des Mondes bildete sich durch eine umfassende Magmaozean-Differenzierung, und der größte Teil seines Eisens sank in das Innere des Mondes ab. Die Oberfläche des Mars wird von oxidierten Eisenverbindungen (dem berühmten Marsrost) und nicht von metallischem Eisen dominiert. Daher zeigen diese planetaren Meteoriten typischerweise nur schwache magnetische Reaktionen oder überhaupt keine auf einen normalen Magneten.
Kohlige Chondrite neigen ebenfalls dazu, schwach magnetisch zu sein. Sie sind reich an Kohlenstoff und wasserhaltigen Mineralien, aber arm an freiem Eisen-Nickel-Metall. Murchison und Tagish Lake sind gute Beispiele für Meteoriten, die praktisch jeden anderen Test für meteoritischen Ursprung bestehen, aber nur schwache magnetische Reaktionen zeigen.
Für diese Klassen ist eine Expertenanalyse (Sauerstoffisotopenmessungen, Dünnschliff-Petrographie und chemische Analyse) unerlässlich. Der Magnettest allein könnte einen Marsmeteoriten auf den Ausschuss stapeln.
Ein Meteorit, der keinen Magneten anzieht, ist äußerst selten, aber nicht unmöglich. Ein „Meteorit“, der einen Magneten anzieht, aber jeden anderen Test nicht besteht, ist im Wesentlichen immer ein Stück Schlacke, Magnetit oder eine andere terrestrische Imitation.
Die Wissenschaft: Warum Eisen-Nickel magnetisch ist
Eisen-Nickel-Metall in Meteoriten besteht hauptsächlich aus zwei Legierungen: Kamacit (ca. 5-7 % Nickel) und Taenit (25-50 % Nickel). Beide sind bei Raumtemperatur ferromagnetisch, d. h. ihre Atome haben ausgerichtete magnetische Momente, die eine starke externe Magnetfeldreaktion hervorrufen.
Dieser Ferromagnetismus ist dieselbe physikalische Eigenschaft, die Kühlschrankmagnete an Stahlgeräten haften lässt. In einem Meteoriten zeichnen die Metallkörner oft das Magnetfeld auf, das im frühen Sonnensystem vorhanden war, als sie abkühlten und sich verfestigten. Aus diesem Grund sind paläomagnetische Studien von Meteoriten ein wichtiger Forschungsbereich in der modernen Planetenwissenschaft. NASA- und akademische Forscher nutzen diese Informationen, um das magnetische Umfeld des frühen Sonnennebels zu untersuchen, wobei signifikante Ergebnisse über Quellen wie NASA Science veröffentlicht werden.
Verwandte Fragen
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Häufig gestellte Fragen
Sind Meteoriten magnetisch?
Die meisten Meteoriten sind in gewissem Maße magnetisch. Eisenmeteoriten und Stein-Eisen-Meteoriten sind stark magnetisch; gewöhnliche Chondrite sind mäßig magnetisch; kohlige Chondrite, Mondmeteoriten und Marsmeteoriten sind normalerweise nur schwach magnetisch.
Kann ein Kühlschrankmagnet einen Meteoriten identifizieren?
Ein handelsüblicher Kühlschrankmagnet kann Eisenmeteoriten und die meisten gewöhnlichen Chondrite erkennen, aber er könnte schwach magnetische Exemplare wie kohlige Chondrite oder Mondmeteoriten übersehen. Ein starker Neodym-Magnet ist empfindlicher und zuverlässiger.
Wenn ein Magnet an einem Stein haftet, ist es ein Meteorit?
Nicht unbedingt. Viele terrestrische Materialien sind ebenfalls magnetisch, darunter Magnetit, Schlacke, bestimmte Basalte und einige Hämatit-Magnetit-Verwachsungen. Eine magnetische Reaktion ist ein notwendiger, aber kein hinreichender Beweis für meteoritischen Ursprung. Kombinieren Sie sie mit anderen Tests.
Kann ein Meteorit vollständig unmagnetisch sein?
Ja, aber das ist selten. Die meisten Mondmeteoriten und viele Marsmeteoriten sind nur sehr schwach magnetisch, und einige spezialisierte Achondritenklassen zeigen im Wesentlichen keine magnetische Reaktion. Für diese Exemplare ist eine Expertenidentifizierung unerlässlich.
Warum ist der Magnettest der erste Test, den die meisten Experten anwenden?
Weil er schnell ist, außer einem Magneten keine Ausrüstung erfordert und die überwiegende Mehrheit der verdächtigen Gesteine mit einer einzigen Berührung ausschließt. In Kombination mit nachfolgenden Tests (Strichprobe, Innenprüfung, Dichtemessung) bildet er das Rückgrat der praktischen Meteoritenidentifizierung.
