Experimente zur Überprüfung von Hypothesen der Chondrenentstehung
Final Report Abstract
Die beiden angewendeten Verfahren zur schnellen Aufschmelzung von porösen Proben ergaben zwei unterschiedliche Ergebrüsse. Es konnte gezeigt werden, dass Staub zwar in einer Gasentladung schmelzen kann, dass die Ausbeute an Schmelzkugeln jedoch außerordentlich gering ist, was insbesondere auf die Fragmentation der Probe zurückzuführen ist. Bei der Aufechmelzung durch eine Entladung konnte nur eine geringe Effizienz im Bereich von 0.01% erreicht werden. Die zur Verfügung stehende Energie würde bei weitem nicht ausreichen, um die große Häufigkeit der Chondren zu erklären. Dies führt dazu, dass der Prozess der direkten ohmschen Heizung durch Blitze als Entstehungshypothese für Chondren als eher unwahrscheinlich angesehen werden kann. Der Blitz als Überträger der Energie ist dagegen weiterhin durchaus denkbar. Die Fragmentation in der Entladung und das Entstehen von nur ca. 100 fxm großen Schmelzkugein wurde in der Literatur nur unzureichend beschrieben und ist somit ein neues Ergebnis unserer Untersuchungen. Dies heißt aber nicht, dass es zu Zeiten der Chondrenentstehung keine Blitze mit welchem Einfluss auf die Festkörpermaterialien auch immer gegeben hat, und es schließt auch rücht aus, dass solche hypothetischen Bhtze auf andere Weise erstarrte Schmelzkügelchen hervorgebracht haben könnten, zum Beispiel durch eine Heizung mit Strahlung oder heißem Gas. Bei der Laserheizung erwies es sich als möglich, in Größe und Form chondrenähnliche Körper aus nur locker gebundenem Material zu erzeugen. Auch die verwendete MateriEllzusammensetzung und die in den Schliffen sichtbar gemachten Strukturen weisen Ähnhchkeiten mit Chondren auf. Das Problem der Löcher inChondren wurde bisher weitgehen'd" ignoriert oder die Löcher 'äls"Folge""desAiifschleifens iüigeseh'en, abweichend zu natürlich vorkommende Chondren. Der energetische Wirkungsgrad dieser Methode lag im Prozentbereich. Es ist denkbar, durch die Vervielfachung des Prozesses (Mehrfachaufheizung) eine höhere Effizienz in der Chondrenerzeugung zu erhalten. Eine wichtige Weiterentwicklung im Gegensatz zu früheren Arbeiten ist die Nutzung von Materiell, welches poröser und lockerer ist als bei vorhergehenden Experimenten und vielfach der Zusammensetzung realer Chondren näher keim. Eines der Hauptprobleme dürfte die Festigkeit des Vorläufermaterials sein. Es zeigt sich, dass es mögfich ist, nur schwach gebundene Vorläuferkörper durch den Aufechmelzprozess zu zerstören. Da hierdurch die Effizienz des Prozesses gesenkt wird, ist es entweder nötig, mehr Material zu prozessieren, um die Verluste ausgleichen zu können, oder aber die Staubteilchen vorher zu verfestigen. Dies kann durch den gleichen Prozess wie das eigentUche Aufschmelzen geschehen, wenn dieser mit werüger Energie arbeitet. Das Sintern von Partikeln zu Aggregaten wäre eine Möglichkeit. Prozesse (übergroße Blitze), bei denen die Staubaggregate weniger hohen Belastungen ausgesetzt werden, sind ebenfalls eine interessante Alternative.
Publications
- Güttier, C., Poppe, T. , Wasson/J.T. und Blüm, J., 2008 Exposing Metal and Silicate Charges to Electrical Discharges: Did Chondrules Form by Nebular Lightning? Icarus, 195(1), 504-510
