Modellierung der Akkretion und der Differenzierung der Proto-Erde und ihrer Bausteine

• Antragsteller: Dr. Wladimir Neumann
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 276484157

Das geplante Projekt wird sich mit den zentralen Fragen der Evolution der Temperatur, Struktur und Zusammensetzung (inclusive Volatile) in Planeten-Embryos (den Bausteinen der Erde), der Akkretion der Proto-Erde bis zu der Reihe von gewaltigen Kollisionen und deren Differenzierung auseinandersetzen. Studien der chemischen und physikalischen Prozesse, die Schmelzmigration und die Differenzierung in eine Schichtstruktur beeinflußen, werden zum umfassenderen Verständnis dieser Prozesse als bisher führen. Ein Modell eines Planeten-Embryos für bis zu 500 km große Körper wurde vom Antragsteller bereits entwickelt. Dieses Modell wird erweitert, um die Prozesse, die für größere Körper relevant sind. Das sind beispielsweise das Aufheizen durch Kollisionen und die Konvektion im festen Mantel. Das Wachstum sowie die Differenzierung eines solchen Embryos bis zu einer Mars-großen Proto-Erde werden untersucht. Eine weitere wichtige Verbesserung des Modells ist das Bestimmen der Produkte von Schmelz- und Auskristallisierungsprozessen. Basierend auf der mineralogischen Zusammensetzung wird daraus die potentielle Schichtstruktur der Planeten-Embryos besser eingeschränkt. Wir werden uns auf die numerische Modellierung konzentrieren, jedoch werden geochemisch-mineralogische Daten, die aus den Messungen an den extraterrestrischen Materialen (z.B. HEDs und Eisenmeteorite) gewonnen wurden, sowie die Ergebnisse von Weltraummissionen (z.B. die Dawn-Mission) benutzt, um die Modelle zu leiten und zu testen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1833: Building a Habitable Earth