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Projekt
Hochtemperatur-Chondrenakkretion in primitiven Chondriten und ihre Relevanz für Theorien zur Chondrenbildung und planetaren Akkretion
Antragsteller
Dr. Knut Metzler
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Förderung
Förderung von 2011 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 203267030
Der Enstehungssprozeß für Chondren, der Hauptkomponente der meisten chondritischen Meteorite, ist noch immer unbekannt und wird kontrovers diskutiert. Die Chondrengefüge belegen, daß diese ehemaligen silikatischen Schmelztröpfchen innerhalb von Minuten bis wenigen Tagen nach Ihrer Entstehung vor ca. 4,565 Milliarden Jahren kristallisierten. Unequilibrierte gewöhnliche Chondrite (UOC´s) enthalten Gesteinsfragmente, die aus sich gegenseitig deformierten Chondren bestehen, d.h. diese Gesteine scheinen sich durch die Akkretion von heißen und viskos deformierbaren Chondren schon innerhalb dieses kurzen Zeitraums gebildet zu haben. Sollte diese Interpretation richtig sein, dann haben wir einen deutlichen Hinweis darauf, daß Chondrenbildung und die Akkretion von Planetesimalen zeitlich und räumlich eng verknüpft waren. Diese Gesteinsfragmente, genannt Cluster-Chondrite enthalten Chondrenpopulationen ähnlich denen, die auch aus anderen UOC´s beschrieben sind, wobei es auch charakteristische Unterschiede gibt. Die bisher gewonnenen Daten deuten tatsächlich darauf hin, daß Cluster-Chondrite die frühesten Stadien der Chondrenagglomerierung und möglicherweise auch der Akkretion von Planetesimalen darstellen.Der nächste wichtige Schritt ist die Suche nach vergleichbaren Gefügen in anderen Chondritgruppen, um zu sehen, ob dieser Prozeß sogar noch bedeutsamer und weiter verbreitet war. Erste eigene Untersuchungen zeigen, daß dies tatsächlich der Fall ist. Aus diesem Grund ist geplant, eine große Anzahl unequilibrierter E-, CB- und CR-Chondrite mittels solcher Methoden zu untersuchen, die schon erfolgreich für die Untersuchung von Cluster-Chondrit-Fragmenten in UOC´s angewandt wurden. Dies beinhaltet petrologische und mikrochemische Untersuchungen sowie die Bestimmung der sauerstoffisotopischen Zusammensetzung der Chondren, der Edelgasgehalte verschiedener Lithologien und der Chondren-Kristallisationsalter.Es stellt sich die Frage, ob sich Chondren-Cluster bereits im Solarnebel gebildet haben können oder erst zum Zeitpunkt der Planetesimal-Akkretion. Um diese Hypothese zu prüfen ist die experimentelle Kollision von heißen und viskos deformierbaren Glaskügelchen/Chondren unter kontrollierten Bedingungen vorgesehen, direkt beobachtet und dokumentiert mittels Hochgeschwindigkeitskameras. In einem ersten Schritt werden Kollisionsexperimente an heißen Clustern aus Chondren und Chondren-Analogmaterialien in einem Laborofen durchgeführt. In einem zweiten Schritt ist eine Serie von Experimenten am ZARM Fallturm in Bremen geplant. Während der jeweils 9,5 Sekunden andauernden Mikrogravitation wird das Kollisionsverhalten isolierter heißer Chondren und Chondren-Analogmaterialien untersucht werden. Der physische Zustand der resultierenden Materialien (deformierte Kügelchen/Chondren, Kügelchen-/Chondren-Cluster) wird mittels optischer und Elektronen-Mikroskopie untersucht und der Grad der dreidimensionalen Verformung mittels µ-CT-Techniken bestimmt werden
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
