Korrelierte nukleosynthetische Anomalien in primitiven Meteoriten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ein neues Verfahren zum oxidativen Schmelzaufschluss meteoritischer Proben wurde implementiert. Der Schmelzaufschluss garantiert vollstaendige Zersetzung hochrefraktaerer Mineralphasen wie Graphit und Diamant. Chemische Abtrennungsgaenge fuer die Seltenerdmetalle (SEE) mittels Eichrom® LN-spec und alpha-hydroxyisobuttersaeure ( -HIBA) wurden implementiert und kalibriert. Neue Messprotokolle fuer die hochgenaue Bestimmung von 142Nd und 144Sm Isotopenhaeufigkeiten mittels Thermionenmassenspektrometrie (TIMS) wurden getestet. Der Einfluss sekundärer Prozesse wie Neutroneneinfang und Massenfraktionierungseffekte auf die gemessenen radiogenen 142Nd/144Nd Isotopenvariationen in Enstatit-Chondriten (EC) und Aubriten wurde quantifiziert. Aufgrund generell niedriger SEE-Gehalte der Proben, sowie analytischer Schwierigkeiten, konnten nur 10 der insgesamt 13 Proben zufriedenstellend bestimmt werden. Zusammenfassend nehmen die EC mit chondritischen Sm/Nd eine intermediaere Stellung zwischen den kohligen (CC) und gewoehnlichen Chondriten (OC) in ihren 142Nd/144Nd-Werten ein, mit Abweichungen vom terrestrischen Standard von etwa -7 bis -14 ppm. Die Aubrite zeigen fraktionierte Sm-Nd Verhaeltnisse mit korrelierten Anomalien in 142Nd/144Nd, und deuten somit auf eine fruehe chemische Fraktionierung auf dem Aubrit-Mutterkoerper hin. Durch die verschiedenen analytischen Probleme die in dieser Satellit-Studie auftraten, koennen Empfehlungen fuer zukuenftige, thematisch aehnliche Studien ausgesprochen werden. Hochpraezise Sm- und Nd-Isotopenanalysen meteoritischer Gesteine sollten folgende Punkte in besonderem Maβe beruecksichtigen: Praesolare Koerner, die in meteoritischen Proben wie den EC auftreten, muessen vollstaendig aufgeschlossen werden, da diese Koerner als Traeger von moeglichen isotopischen Anomalien identifiziert wurden. Die einzige Methode die dies gegenwärtig zweifelsfrei sicherstellt, ist ein oxidativer Schmelzaufschluss mit Na2O2 / NaOH. Meteoritische Proben sind charakterisiert durch niedrige SEE-Gehalte. Dies erfordert mit der ueblichen TIMS-Analysetechnik als SEE-Metall Probenmengen von mindestens 1 Gramm. Fuer Doppelbestimmungen oder SEE-verarmte Chondrittypen muss entsprechend mehr Probenmaterial bereitgestellt werden. Ueberdies sollte die Ausbeute waehrend der chemischen Abtrennung bei nahe 100% liegen. Alle interferierenden Elemente muessen fuer die TIMS-Bestimmung rigoros (auf Baseline- Niveau) abgetrennt werden. ‚Domain mixing‘ oder anderes nicht-ideales Fraktionierungsverhalten waehrend der TIMS- Bestimmung muss ausgeschlossen werden. Solch nicht-ideales Verhalten kann zwar potenziell durch korrelierte Isotopenanomalien nachgewiesen werden, besser aber sind mehrere individuelle Einzelbestimmungen einer gegeben Probe. Dies erhoeht wiederum den Bedarf an wertvollem Probenmaterial. Einige Meteoritentypen zeigen starke Veränderungen der Isotopenhäufigkeiten durch den Einfang thermaler und epithermaler Neutronen, die auf dem Meteoritmutterkoerper durch auftreffende kosmische Strahlen generiert werden. Eine praezise Korrektur dieser Effekte erfordert Kenntnis des exakten Neutronenenergiespektrums ueber den gesamten Bestrahlungszeitraum, und ist somit Quelle von groesseren Unsicherheiten. Besser geeignet sind Proben die keine, oder nur kleine Neutroneneinfangeffekte zeigen, wie z.b. Proben die aus tieferen Bereichen des Mutterkoerpers stammen.
