Entwicklung dezimeter-großer Körper - Der fehlende Zwischenschritt bei der Planetesimalentstehung

• Antragsteller: Dr. Jens Teiser
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 211385425

Im beantragten Projekt sollen Kollisionen zwischen hochporösen Agglomeraten im Dezimeter-Bereich untersucht werden. Im bereits laufenden Projekt sind bereits die Fragmentationsgrenze und das Kollisionsverhalten von Staub-Agglomeraten bei niedrigen Geschwindigkeiten untersucht worden. In der beantragten Förderperiode werden diese Experimente auf hohe Geschwindigkeiten ausgeweitet werden sodass Größen- und Geschwindigkeitsverteilungen von Fragmenten gemessen werden können. Dabei werden Eis-Agglomerate und feste Eiskörper als neue Analogmaterialien eingeführt werden. Eis ist der Hauptbestandteil in protoplanetaren Scheiben, daher ist es erforderlich die mechanischen Eigenschaften und die Kollisionsdynamik für Eis-Agglomerate zu verstehen. Im beantragten Projekt sollen mechanische Eigenschaften wie z.B. Zugfestigkeit, Schallgeschwindigkeit, Kompressionsfestigkeit und Elastizitätsmodul für Eis-Agglomerate untersucht werden. Insbesondere wird dabei die Abhängigkeit dieser Parameter von der Porosität und des Sinterungsgrad untersucht werden. Eine Anlage zur Produktion von Eisagglomeraten (und Misch-Agglomeraten) sowie Aufbauten zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Agglomeraten stehen aus anderen Projekten bereits zur Verfügung. Daher werden nur Transport- und Kühlsysteme für vorhandene Experiment-Anlagen benötigt. Die Entwicklung der nötigen Kühl- und Transportsysteme ist Hauptbestandteil des ersten Jahres des beantragten Projekts. Parallel dazu werden Kollisionsexperimente mit nicht-porösen Eispartikeln durchgeführt.Die erzielten Ergebnisse werden für die Weiterentwicklung globaler Koagulationsmodelle eine wichtige Rolle spielen, da kaum experimentelle Daten für Eis-Agglomerate existieren und Eis ein dominanter Bestandteil protoplanetarer Scheiben ist. Zusammen mit gravitatons-basierten Modellen wird dieses Projekt wichtige Fragen zur Entstehung von Planetesimalen liefern.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1385: The first 10 Million Years of the Solar System - a Planetary Materials Approach