Dass wir aus Sternenstaub bestehen, klingt zunächst poetisch. Tatsächlich ist es aber wörtlich gemeint. Der menschliche Körper ist zum größten Teil aus Wasser, Eiweißen, Fetten und Mineralstoffen gemacht. Diese Substanzen setzen sich wiederum aus chemischen Elementen wie Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff zusammen, so das Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (externer Link). Die Bausteine unseres Körpers entstanden vor Milliarden von Jahren im Inneren von Sternen. Als diese Sterne explodierten, wurden ihre Bestandteile ins Weltall geschleudert. Ein Teil davon gelangte später auf die Erde. Heute können Forschende diese winzigen Spuren aus dem All tatsächlich nachweisen – und daraus viel über die Geschichte unseres Planeten und des Universums erfahren.
Sternexplosionen hinterlassen messbare Spuren
Ein Forscher, der sich mit Sternenstaub beschäftigt, ist der Physiker und Chemiker Dr. Dominik Koll. Was ihn daran so fasziniert? Es geht ihm um die Fragen, wie wir Menschen entstanden sind und was das Weltall mit uns zu tun hat. Er betreibt dazu Grundlagenforschung am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) (externer Link).
Im All gibt es kosmischen Staub, der vor allem aus dem Asteroidengürtel regelmäßig zu uns auf die Erde kommt. Besonders spannend ist aber "frischer Sternenstaub". Er stammt aus gewaltigen Sternexplosionen, sogenannten Supernovae, die nah an unserem Sonnensystem stattgefunden haben. "Dieser Sternenstaub, den ich untersuche, der stammt aus einer kürzlichen Sternexplosion, ist also sogenannter frischer Sternenstaub", erklärt Koll im Podcast Science TeaTime. Dieser Staub ist selten und enthält spezielle Atome, die auf der Erde normalerweise nicht entstehen. Finden Forscher wie Koll solche Atome, wissen sie: Dieses Material muss aus dem Weltall gekommen sein.
Wo Forschende nach Sternenstaub suchen: Tiefsee und Antarktis
Um diesen kosmischen Staub zu finden, untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler natürliche "Speicher". In der Tiefsee gibt es etwa kleine Gesteinsknollen, die extrem langsam wachsen und dabei Stoffe aus dem Meer aufnehmen – auch Sternenstaub. Auch Eisbohrkerne aus der Antarktis sind hilfreich. Sie sammeln Staub über Hunderttausende Jahre hinweg und zeigen, wann besonders viel Material aus dem All auf die Erde gefallen ist.
Mondgestein und Sternenstaub: Wie Forscher an Mondmaterial kommen
Auch Mondgestein enthält viel Sternenstaub. Weil der Mond keine Atmosphäre hat, bleibt dort alles liegen, was aus dem All einschlägt. Das Problem: Man kann oft nicht genau sagen, wann der Staub dort gelandet ist. Deshalb vergleichen Forschende Mondproben mit Funden aus Tiefsee und Eis, um die Zeit besser einordnen zu können. "Man muss tatsächlich auf die NASA zugehen und fragen, ob man Proben von den Apollo-Missionen bekommen kann. Wenn ein Forschungsprojekt die Kriterien erfüllt, ist das möglich. Für mich ist es trotzdem bis heute vollkommen absurd, mit solchem Material arbeiten zu dürfen", erzählt Dominik Koll.
Warum Grundlagenforschung zu Sternenstaub wichtig ist
Bislang gibt es Hinweise auf mindestens zwei große Sternexplosionen, deren Überreste die Erde in den letzten zehn Millionen Jahren erreicht haben. Ob es einzelne Ereignisse oder mehrere waren, wird noch erforscht.
Diese Erkenntnisse helfen zu verstehen, wie das Universum funktioniert – und welchen Einflüssen die Erde im Laufe ihrer Geschichte ausgesetzt war. Außerdem zeigt sich immer wieder: Grundlagenforschung, die zunächst abstrakt wirkt, führt später oft zu neuen Technologien und Anwendungen. "Die gesellschaftliche Relevanz ist am Anfang nicht unbedingt sofort ersichtlich, weil es sich um Grundlagenforschung handelt. Aber gerade deshalb ist sie so wichtig: Es geht um die Fragen, wie alles entstanden ist – und wie wir als Menschen und als Menschheit entstanden sind", sagt Koll.
Unsere Herkunft liegt im All
Sternenstaub verbindet das Weltall mit uns Menschen. Er erzählt die Geschichte unserer Herkunft und zeigt, dass kosmische Ereignisse selbst nach Millionen von Jahren noch Spuren auf der Erde hinterlassen. Wir sind also nicht nur Beobachter des Universums – wir sind ein Teil davon.
🎧 Wie viel Sternenstaub steckt in uns? Können Kinder mit KI besser lernen? Werden Exoplaneten einmal unser neuer Lebensraum? Wie funktioniert Forschung und was bewegt die Forschenden? Der Podcast "Science TeaTime" mit Caro Matzko und Frank Seibert geht in der ARD Audiothek jede Woche genau diesen Fragen nach – im Gespräch mit jungen Forschenden, ganz entspannt bei einer Tasse Tee.
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