REMELT - Refraktäres Material aus früher Zeit

• Antragsteller: Dr. Samuel Ebert
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 463342295

Die Isotopenzusammensetzung von Meteoriten offenbaren eine fundamentale Dichotomie zwischen nicht-„kohligen“ (NC) Objekten im inneren Sonnensystem und „kohligen“ (CC) Objekten im äußeren Sonnensystem. Der Ursprung und die Prozesse für diese Dichotomie sind unbekannt und Gegenstand laufender Debatten. Jüngste Studien des Antragstellers haben auf die Existenz eines unbekannten spät gebildeten Materials hingewiesen, das ausschließlich im inneren Sonnensystem vorhanden war. Um die frühe Entwicklung der Sonnenscheibe zu verstehen, muss man wissen, wie dieses Material in der gesamten NC-Region verteilt war, zu der die gewöhnlichen (untersucht), die Enstatit- (in Untersuchung) und die Rumuruti-Chondrite (dieses Projekt) gehören. Der Antragsteller konnte zeigen, dass diese großräumige Dichotomie auch in Al-reichen Chondren sichtbar ist, da sich Al-reiche Chondren aus gewöhnlichen Chondriten (NC-Region) von CAIs und AOAs (erstes Material, das im frühen Sonnennebel gebildet wurde) und auch Al-reiche Chondren aus CO-Chondriten (CC-Region) in ihrer 50Ti-Isotopenzusammensetzung unterscheiden. Somit ist es möglich, dass im inneren Sonnensystem (vielleicht ausschließlich) ein unbekanntes refraktäres Material vorhanden war, das in seiner O-Isotopenzusammensetzung den bekannten CAIs und AOAs ähnelt, sich aber in 50Ti deutlich von ihnen unterscheidet. Diese einzigartige Verteilung von refraktärem Material ist mit dem gängigem X-Wind- oder Diskwind-Modell schwer zu erklären, da das refraktäre Material ohne einen Überschuss an 50Ti auch in der äußeren CC-Region vorhanden sein müsste. Aber, das neue Modell einer viskosen expandierenden Scheibe sagt refraktäres Material mit einer anderen Isotopie in der NC-Region voraus. Es ist möglich, dass deren Bildung Hunderttausende von Jahren erfolgte, wobei spät gebildetes Material mit 16O angereichert ist und keinen Überschuss an 50Ti aufweisen sollte und eine anschließende Vermischung zwischen den beiden Regionen wurde durch ein großes Objekt (wahrscheinlich Jupiter) verhindert. Nach diesem Modell war das innere Sonnensystem nicht isotopisch homogen, und Erde, Mars und der Asteroid Vesta scheinen isotopische Anomalien aufzuweisen, die mit ihrer heliozentrischen Entfernung korrelieren. Da die drei Hauptgruppen von Chondriten im inneren Sonnensystem (Enstatit, gewöhnliche und Rumuruti) ebenfalls in unterschiedlichen Abständen zur Sonne akkretiert wurden, sollten die Al-reichen Chondren der jeweiligen Gruppe ebenfalls Isotopenvariationen aufweisen, die mit ihrem heliozentrischen Abstand korrelieren. In diesem Zusammenhang spielen die Rumuruti-Chondrite eine Schlüsselrolle, da sie wahrscheinlich mit dem größten Abstand zur frühen Sonne entstanden sind. Um eine endgültige Schlussfolgerung über die Hypothese der Existenz eines unbekannten spät gebildeten Materials, das ausschließlich im inneren Sonnensystem vorhanden war, zu ziehen, müssen verschiedene Al-reiche Objekte aus Rumuruti-Chondriten ebenfalls untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen