Nanoskalige Untersuchung volatil-reicher Phasen der Apollo 16 Probe 66095 "Rusty Rock"

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Frank Erich Brenker; Dr. Marina Martínez Jiménez, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 578464496

Die Untersuchung bisher versiegelter Apollo-Proben ist ein zentraler Bestandteil des Zentrums für die verbesserte Probenanalyse von Astromaterialien vom Mond und darüber hinaus (CASA Moon; C. K. Shearer, P.I.) des NASA Solar System Exploration Research Virtual Institute (SSERVI). Die Hauptziele von CASA Moon sind die Mondforschung und die Analyse von Mondproben, einschließlich der Vorbereitung und Analyse von Mondproben, die von der bevorstehenden Artemis III-Mission der NASA zurückgebracht werden. Im vorgeschlagenen Projekt werden wir im Rahmen der Origin, Evolution, and In Situ Resource Utilization (ISRU) an den Volatilen-Reservoirs des Mondes arbeiten, um Einblicke in den Ursprung, die Eigenschaften, das Verhalten und die Entwicklung dieser zu gewinnen und das Potenzial der Vorkommen als zukünftige Mondressourcen zu bewerten. Das vorgeschlagene Projekt wird unser Verständnis der endogenen volatilen Ressourcen des Mondes und ihres ISRU-Potenzials erheblich verbessern. Wir werden uns auf die Untersuchung im Nanomaßstab der Umwandlungsphasen in der Apollo-16-Probe 66095 konzentrieren, die auch als „Rusty Rock” bezeichnet wird. 66095 ist von großem wissenschaftlichem Wert, da es sich um die volatil-reichste Probe handelt, die im Rahmen des Apollo-Programms zur Erde zurückgebracht wurde. Es ist ein einzigartiges Schmelzgestein, das wahrscheinlich durch Impaktprozesse entstanden ist, die auf eine alte Mondfumarole zurückzuführen sind. Die Probe 66095 dient dazu, die Herkunft und Eigenschaften der flüchtigen Stoffe im Inneren des Mondes und deren Verhalten während des Transports und der Eruption an die Mondoberfläche, vor allem durch basaltischen Magmatismus, besser zu verstehen. Es werden drei Modelle für die Herkunft der Anreicherung flüchtiger Stoffe in den Böden von Apollo 16 diskutiert: Kometen- oder Meteoriteneinschlag, magmatische oder fumarolische Aktivität. Obwohl die Probe bereits über mehrere Jahrzehnte hinweg untersucht wurde, insbesondere hinsichtlich ihrer Isotopensysteme, ist eine detaillierte Untersuchung der Alterationsmineralien im Nanometerbereich noch immer sehr limitiert erfolgt. Dieses Projekt schlägt vor, Fe- und Ni-Metallkörner aus 66095-Gesteinsfragmenten und das damit verbundene volatil-reiche Material mittels Transmissionselektronenmikroskopie zu untersuchen, um zusätzliche Erkenntnisse über den Ursprung und die Eigenschaften des/der Alterationsereignisse(s) zu gewinnen. Wichtig ist, dass die Herkunft der chloridhaltigen Eisenoxyhydroxide (Akaganeit, Goethit) oder „Rost“ in 66095 bisher immer noch ungeklärt ist. Es ist unklar, ob diese Mineralien auf der Mondoberfläche entstanden oder auf eine terrestrische Kontamination nach der Entnahme der Probe zurückzuführen sind. TEM-Untersuchungen liefern direkte Informationen über kristallographische Beziehungen, kogenetische Bildung und/oder Details zu Reaktionswegen, wodurch der Entstehungsmechanismus und -prozess für jede Mineralphase besser eingegrenzt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien, USA
• Kooperationspartner: Professor Dr. Charles Shearer; Professor Dr. Laszlo Vincze