Wahre (3D) Chondrengrößenverteilungen: Grundlegende Daten zur Rekonstruktion der Chondrenbildung und Asteroidenakkretion

• Antragsteller: Dr. Knut Metzler
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 318792451

Der Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter wird von chondritischen Asteroiden dominiert, die hauptsächlich aus Chondren, d.h. mm-großen Kügelchen kristallisierter silikatischer Schmelze, bestehen. Bestandteile solcher Chondren wurden auch im Kometen Wild2 gefunden. Dies deutet darauf hin, daß sie nicht nur wichtige Bausteine der planetaren Körper im inneren Sonnensystem darstellen, sondern auch wesentlich zum Aufbau äußerer Körper des Sonnensystems beigetragen haben könnten. Sie bildeten sich etwa 2±2 Millionen Jahre nach der Entstehung der ersten Festkörper in der protoplanetaren Scheibe im Zuge unbekannter vorübergehender Erhitzungsereignisse. Offensichtlich war die Chondrenbildung ein sehr charakteristischer, trotzdem immer noch rätselhafter Vorgang, der gewaltige Materialmengen vorübergehend in Schmelztropfen verwandelte.Von Astrophysikern werden hochpräzise Daten zur mittleren Chondrengröße und Chondrengrößenverteilung benötigt, um Modelle zur Chondrenbildung, Chondrengrößensortierung und Asteroidenakkretion zu erstellen. Eine kürzlich veröffentlichte Literaturstudie zeigt jedoch, daß große Wissenslücken bezüglich dieser Parameter existieren. Die meisten der zugänglichen Chondrendaten wurden anhand zwei-dimensionaler (2D) Schnittflächen gewonnen und spiegeln nicht die wahren 3D Chondrengrößen wider. Leider steht keine verläßliche Korrekturmethode zur Verfügung, die in der Lage ist, 2D Daten in 3D Daten umzuwandeln. Folglich haben wir mehr als 200 Jahre nach der Entdeckung der Chondren keine umfassende und einheitliche Datenbasis bezüglich dieser wichtigen Parameter zur Verfügung.Die Messung dieser Parameter ist ein zentraler Aspekt dieses Forschungsantrags und es ist geplant eine umfassende Datenbasis für alle großen Chondritgruppen (H, L, LL, R, EH, EL, CV, CK, CR, CO, CM) zu erstellen. Diese Daten sollen mittels hochauflösender Röntgen-Computertomographie-Techniken (µ-CT) gewonnen werden, die an der Technischen Universität Dortmund zur Verfügung stehen.In Kooperation mit Astrophysikern der Universität Lund (Schweden) ist die Nutzung dieser neu gewonnenen Daten zur Verfeinerung eines Modells der Asteroidenbildung mittels Chondrenakkretion auf die Oberflächen von existierenden Planetesimalen geplant. Weiterhin sollen diese Daten genutzt werden, um nach Korrelationen zwischen der individuellen Chondrengröße und anderen petrologischen, chemischen und isotopischen Parametern, nämlich Chondrentyp, Sauerstoffisotopie und Dicke von Akkretionsstaubhüllen zu suchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen