Projekt P7: Kollisionseigenschaften und Fragmentverteilungen in Impaktexperimenten bei hohen Geschwindigkeiten

• Antragsteller: Professor Dr. Falko Langenhorst
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262443618

Fernbeobachtungen im Infrarot belegen, dass Trümmerscheiben bedingt durch Mikrometer-große Staubteilchen eine erhöhte thermische Emission aufweisen. Der Strukturzustand und die Emissionscharakteristik der Staubmaterie werden durch Kollisionen zwischen diesen Teilchen und die Einstrahlung des Sonnenwinds (so genannte Raumverwitterung) bestimmt. Ziel dieses Projekts ist es, diese Strukturänderungen mit Hilfe von Laserexperimenten an relevanten Staubmaterialien zu simulieren und anschließend mit hochauflösenden elektronenmikroskopischen und spektroskopischen Methoden zu charakterisieren. Auf der Basis dieser Daten können wir die Modelle von Tümmerscheiben verbessern und ein verbessertes Verständnis der Beobachtungsdaten von Trümmerscheiben erzielen. Erste Vorarbeiten belegen eindrucksvoll die Machbarkeit des experimentellen Ansatzes. Olivin zeigte in Experimenten mit direkter Lasereinstrahlung typische Stoßwelleneffekte (planare Brüche und c Versetzungen) und Raumverwitterungsphänomene (Verglasung und Bildung von nano-Eisen). In diesem interdisziplinären Projekt sollen die experimentellen Anordnungen optimiert und kalibriert werden, um systematische Versuchsserien mit variablen Druck-Temperatur-Zeit-Bedingungen an planetologisch relevanten Mineralen (Olivin, Pyroxen, Troilit, FeNi-Phasen) durchführen zu können. Der Einsatz von hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie ist für den Nachweis und die Charakterisierung der erzeugten Defekte zwingend erforderlich. Das Projekt ist komplementär zu P6, da andere Methoden eingesetzt und unterschiedliche Materialien und Parameterbereiche untersucht werden. Die Erkenntnisse werden in P1, P2 und P3 genutzt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2285: Trümmerscheiben in Planetensystemen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Dr. Michel Boustie