Infrarotspektroskopische Untersuchung an verschiedenen Arten von primitiver feinkörniger Silikatmaterie: Entschlüsselung des Ursprungs der Staubkomponenten des protoplanetare Nebel

• Antragstellerin: Aelita Girich, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527070235

Jüngste spektakuläre Weltraummissionen (z. B. zu den Asteroiden Ryugu und Bennu) haben der Planetenforschung einen enormen Anschub gegeben, aber auch gezeigt, dass die direkte Entnahme von Bodenproben sowohl auf anderen Planeten, als auch auf kleinen Körpern des Sonnensystems, immer noch mit großen Schwierigkeiten verbunden ist. Daher behalten Fernerkundungstechniken, insbesondere die Infrarotspektroskopie (IR), weiterhin Priorität. Um die bei diesen Missionen erhaltenen Spektren genau interpretieren zu können, wird eine umfangreiche Datenbank benötigt. Eine solche Datenbank (IRIS-spectral database) wird derzeit am Institut für Planetologie an der WWU Münster aufgebaut. In dem beantragten Projekt werden erstmals systematische infrarotspektroskopische Untersuchungen verschiedener Arten primitiver feinkörniger Silikatmaterialien durchgeführt, die in verschiedenen Arten von Meteoriten vorkommen (insbesondere in den kohligen Chondriten verschiedener Gruppen, namentlich CI, CM, CV, CO, CR, CK) sowie in verschiedenen Gefügeeinheiten von dem unäquilibrierter gewöhnlicher Chondriten Krymka (LL3.1). Für eine zuverlässige Interpretation der IR-Spektraldaten werden komplexe strukturelle, mineralogische und chemische Untersuchungen an den ausgewählten Proben durchgeführt. Diese Untersuchungen, insbesondere für CI- und CM-Chondriten, sind jetzt besonders relevant, da die Raumsonde Hayabusa2 (JAXA) mit Proben des Asteroiden Ryugu zurückgekehrt ist. Die Raumsonde OSIRIS-REx (NASA) wird im September 2023 ebenfalls Proben vom Asteroiden Bennu zurückbringen. Spektroskopische Beobachtungen beider C-Gruppen Asteroiden legen nahe, dass diese einen CM oder erhitzten CI- und CM-Chondriten am ähnlichsten sind. Diese primitive feinkörnige Silikatmaterie von Meteoriten, ist eines der interessantesten Materialien in der innovativen planetologischen Forschung, da dieses Material höchstwahrscheinlich als Relikt der Staubkomponente des frühen protoplanetaren Nebels angesehen werden kann. Diese feinkörnige Silikatmaterie wurde in verschiedenen Textureinheiten von kohligen und unäquilibrierten gewöhnlichen Chondriten gefunden. Es kommt in verschiedenen Paragenesen vor (an- oder abgereichert an Schichtsilikaten, Eisensulfiden, Fe-, Ni-Metallen und Magnetit) und/oder mit unterschiedlichem Grad an schockmetamorpher Umwandlung oder Alteration. Das Hauptziel dieser Arbeit ist (a) die Natur und den Grad der Heterogenität des protoplanetaren Nebelstaubs zu verstehen; (b) den Einfluss verschiedener struktureller, mineralogischer und chemischer Faktoren (z. B. Anreicherung oder Verarmung an Schichtsilikaten, Eisensulfiden, Fe, Ni-Metallen und Magnetit, Grad der Schockmetamorphose und/oder Alteration mit Wasser) auf das IR-Spektrum der primitiven feinkörnigen Silikatmaterialien in kohlenstoffhaltigen und unäquilibrierten gewöhnlichen Chondriten herauszufinden; (c) die Erweiterung der IR-Spektren-Datenbank für die Fernerkundung kosmischer Körper (insbesondere Asteroiden und Kometen).

• DFG-Verfahren: WBP Stelle