Seit Jahren birgt Ammolit – ein Edelstein, der für seinen schillernden Regenbogenschimmer geschätzt wird – ein geologisches Rätsel: Was verleiht ihm dieses atemberaubende Schillern? Im Gegensatz zu anderen Fossilien oder Muscheln mit ähnlichen Perlmuttschichten (Perlmutt) strahlt Ammolit in leuchtenden Farbtönen aus. Wissenschaftler haben endlich den Code geknackt und die genaue Anordnung der mikroskopisch kleinen Kristalle enthüllt, die für dieses einzigartige Phänomen verantwortlich sind.
Ammolit stammt aus versteinerten Ammoniten – alten tintenfischähnlichen Lebewesen, die vor Millionen von Jahren gediehen. Diese Fossilien sind nicht nur hübsch; Sie sind mit Schichten aus Aragonitkristallplättchen gefüllt, die Perlmutt bilden. Aber was zeichnet Ammolit aus? Es lag nicht am Mineral selbst, sondern daran, wie diese Kristalle gestapelt und angeordnet waren.
Das Geheimnis liegt in den Lücken zwischen diesen Aragonitplatten. Forscher der Keio-Universität in Japan untersuchten Ammolitproben akribisch mit leistungsstarken Elektronenmikroskopen. Sie fanden heraus, dass diese Lücken im Ammolit durchweg nur vier Nanometer breit sind – unglaublich klein! Im Gegensatz dazu weisen ähnliche Perlmuttstrukturen in Abalone-Muscheln Lücken von 11 Nanometern auf, und stumpfere Ammonitenfossilien aus Madagaskar hatten kollabierte Platten, sodass zwischen den Kristallen überhaupt kein Platz mehr blieb.
Diese winzigen Lufteinschlüsse spielen eine entscheidende Rolle bei der Farberzeugung. Stellen Sie es sich wie winzige Prismen im Fossil vor: Dünnere Aragonitschichten reflektieren kürzere Lichtwellenlängen und erzeugen so satte Blautöne. Dickere Schichten hingegen reflektieren längere Wellenlängen, was zu tiefen Rottönen führt. Wenn diese unterschiedlichen Farben zusammen schimmern, erzeugen sie den schillernden Regenbogeneffekt, der Ammolit so faszinierend macht.
Diese Entdeckung wurde durch Computersimulationen weiter bestätigt. Die Forscher fanden heraus, dass 4-Nanometer-Abstände die optimale Breite für die Erzeugung klarer und lebendiger Farben hatten. Zu schmal oder zu breit würde die Lichtstreuung beeinträchtigen und zu einem trüben Erscheinungsbild führen. Sie stellten auch fest, dass eine gleichmäßige Dicke über die Schichten innerhalb eines einzelnen Ammolitstücks zu seiner Brillanz beitrug.
Dr. Hiroaki Imai, leitender Forscher des Projekts, glaubt, dass die spezifischen Ammonitenarten und Fossilisierungsbedingungen die lebendige Farbentwicklung beeinflussen könnten. Sein Team plant nun, ihre Erkenntnisse auf ein weiteres farbenfrohes Naturphänomen anzuwenden: Opale. Diese Silica-Edelsteine weisen auch Strukturfarben auf, und das Team hofft herauszufinden, ob ähnliche Prinzipien ihre schillernde Darstellung bestimmen.
