Kontaktkräfte zwischen sub-mikrometergroßen Eispartikeln in protoplanetaren Umgebungen

• Antragsteller: Professor Dr. Gerhard Wurm
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 266114593

Die Forschung zur Planetenentstehung hat sich in den vergangenen Jahrzehnten auf allen Gebieten der Theorie, der Beobachtung und des Experiments rapide entwickelt. Dabei standen insbesondere im Experiment refraktäre Materialien wie Silikate als Bausteine im Vordergrund. Gerade in den äußeren Bereichen protoplanetarer Scheiben, in denen die Kerne von Gasplaneten entstehen, ist aber Wassereis dominierend, dessen Beschreibung auf kleinen Größenskalen und tiefen Temperaturen erst in jüngerer Zeit begonnen wurde. In den ersten Phasen der Planetenentstehung sind Kollisionen und die Wechselwirkung im Kontakt zwischen zwei Eispartikeln von Nanometer- bis Mikrometergröße elementar, um das Wachstum von Eisaggregaten zu verstehen. Die Stärke der Kontakte entscheidet darüber, ob Haftung durch Stöße möglich ist oder ob größere Körper eher zerstört werden. Im Falle nanometer- bis mikrometergroßer Eispartikel sind für die wirkenden Kräfte und insbesondere Drehmomente derzeit allerdings nur grobe Abschätzungen bekannt. Durch die Entwicklung eines Thermischen Gradienten Mikroskops wurden die Wechselwirkungen von Nanometer Eispartikeln einer Messung zugänglich. Im hier beantragten Projekt soll diese Methode etabliert und systematische Messungen zu Eiskontakten durchgeführt werden. Damit wird erstmals eine grundlegende experimentelle Datenbasis für die Modellierung der Wachstumsprozesse eisiger Planetesimale zur Verfügung stehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen