Mind The Gap – Spuren von Körpern der ersten Generation im inneren Sonnensystem identifizieren

• Antragsteller: Dr. Samuel Ebert
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Geologie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 576422787

Um zu verstehen, wie sich die inneren Planeten unseres Sonnensystems einschließlich der Erde gebildet haben, müssen wir den genauen Ablauf der Bildung der ersten Planetesimale hin zu größeren Objekten am Beginn unseres Sonnensystems rekonstruieren können. Hier es jedoch einige offene Fragen und regelrecht eine Lücke von ~2 Millionen Jahre in der Entwicklung der ersten Planetesimale, die wir mit dem bisherigen Kenntnisstand nicht befriedigend füllen können. Ein Ansatzpunkt dazu sind kleine Objekte wie die Calcium-Aluminium-reichen Einschlüsse (CAIs), welche die ersten Objekte sind, die sich nahe unserer frühen Sonne gebildet haben, wodurch sie den datierbaren Beginn unseres Sonnensystems markieren. Anschließend wurden sie im ganzen Sonnensystem verteilt und in unterschiedlichen Mengen in den verschiedenen chondritischen Mutterkörpern, den sog. Chondriten, eingebaut. Die Rekonstruktion der Mechanismen dieser Anreicherung von CAIs in den jeweiligen chondritischen Gruppen hilft zu verstehen, wie sich Materie grundsätzlich im frühen Sonnensystem bewegt und verteilt hat. Bei diesem Modell besteht aktuell noch das sog. „CAI-storage-problem“, zu dessen Lösung das beantragte Projekt beitragen soll. Das genannte Problem ergibt sich aus der Beobachtung, dass CAIs in allen Chondriten des inneren Sonnensystems gefunden wurden – obwohl sie zu der Zeit, als sich die ersten chondritischen Körper bildeten, nicht mehr im inneren Sonnensystem hätten vorhanden sein können. Dies liegt an ihrer geringen Größe, durch die sie sich in der Frühphase des Sonnensystems relativ „schnell“ (~1AU/1Ma) in die Sonne bewegten, während die inneren chondritischen Körper erst nach ~2 Ma aggregierten. Ein Ansatz zur Lösung des „CAI-storage-problem“ im inneren Sonnensystem wären sogenannte „first-generation-bodies“ (FGBs). Dabei handelt es sich um chondritische Mutterkörper, die sich bereits vor den finalen Mutterkörpern bildeten, wodurch sie auch CAIs hätten aufnehmen können. Diese FGBs wurden im Laufe der Zeit durch Einschläge wieder zerstört und gaben so ihr Material für die Formierung der späteren chondritischen Mutterkörper wieder frei. Bei meinen Voruntersuchungen habe ich einen Chondriten entdeckt, der mit 0.14 vol% die höchste Menge an CAIs von allen bisher gemessen inneren Chondriten (~0.009 vol%) beinhaltet. Ich war aufgrund von Mn-Cr-Messungen von Fayaliten in der Lage, ein ungefähres Formationsalter zu bestimmen, welches bei 1.0-1.5 Ma liegt. Somit wäre dies der älteste bislang entdeckte Chondrit und ein potentieller FGB. Mit dieser Einzelprobe ist die Datenlage jedoch nicht ausreichend für eine endgültige Beantwortung der Frage, ob es FGBs gibt und ob diese als Speicher für CAIs dienen könnten. Das beantragte Projekt verfolgt das Ziel, weitere Chondrite dieser Art zu identifizieren, um so das „CAI-storage-problem“ sowie die eklatante zeitliche Lücke in den bisherigen Erklärungsansätzen für die Entwicklungsprozesse im frühen inneren Sonnensystem zu schließen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen