Isotope, Isotope, überall Isotope: Die beliebtesten Paper im August

Weil ich momentan, von diversen Deadlines erbarmungslos gehetzt, zunehmend konfus zwischen Labor, Schreibtisch und diversen Ländern hin- und her irre, ein zugegeben doch etwas kurzer Beitrag für das ausgehende Sommerloch.

Da kommt der monatliche Literaturüberblick der beliebtesten Veröffentlichungen auf dem Gebiet der Planetologie doch gerade recht. Wie üblich basierend auf Cosmochemistry Papers.

Also was haben wir denn da so …

Am beliebtesten Holst et al. mit Tungsten isotopes in bulk meteorites and their inclusions—Implications for processing of presolar components in the solar protoplanetary disk. Veröffentlicht in Meteoritics&Planetary Science. Leider nix ähnliches für lau zu finden (Grummel…)

Hier wurden Wolfram-Isotope quer durch die Meteoritensammlung gemessen. Ergebnis: Das Isotop 180W war schon ganz früh im solaren Urnebel homogen verteilt, 183W aber nicht. Das lässt sich am ehesten mit thermischen Vorgängen erklären, bei denen die Träger des Isotops verdampft wurden. Wenn ich das so richtig verstanden habe.

Dann Groopman mit vielen Kollgen und Inferred Initial 26Al/27Al Ratios in Presolar Stardust Grains from Supernovae are Higher than Previously Estimated. Aus dem Astrophyical Journal, hier ein verwandter Tagungsabstrakt von diesem Jahr.

Das Verhältnis der Isotope 26Al/27Al ist sehr zentral in der Kosmochemie, es ist ein Indikator für die Herkunft von Material aus Supernova-Explosionen. Bei der Studie wurden hunderte von präsolaren Körner (hier SiC, Si3N4, Graphit –  Partikel die älter als das Sonnensystem sind), nur wenige tausendstel Millimeter groß, mit einer Ionensonde auf Isotopenverhältnisse untersucht. Ein wichtiges Ergebnis: Bei Analysen dieser Art scheint es leicht zu ‘Kontamination’ durch Al aus der Umgebung zu kommen, was die Ergebnisse natürlich beeinflusst. Rechnet man den Eintrag heraus, kommen 26Al/27Al-Verhältnisse heraus, die sogar über denen liegen, die in astrophysikalischen Modellen vorausgesagt werden. Schönes Beispiel, wie die Untersuchung von winzigen extraterrestrischem Material im Labor eine Vorlage für die Astrophysik liefern kann (wenn ich das Alles mal richtig verstanden habe..)

Zweiter Autor der Papers war der kürzlich in Saint Louis verstorbene gebürtige Österreicher Ernst Zinner. Dieser leistete in mehrerer Hinsicht wahre Pionierarbeit in der Planetologie. Zum einen war er an der Washington University in St.Louis maßgeblich an der Einführung der Ionensondentechnik (SIMS) auf dem Gebiet beteiligt. Diese mikroanalytische Technik spielte eine Schlüsselrolle in der Untersuchung von Isotopenverhältnissen in winzigen Partikeln. Ernst Zinner wandte die Technik als einer der ersten bei der Untersuchung von interplanetaren Staubpartikeln (IDPs) und präsolaren Körnern an. Und auch als Person war er ein sehr netter Mensch.

Es folgen Hoppe und Mitstreiter mit New Constraints on the Abundances of Silicate and Oxide Stardust from Supernovae in the Acfer 094 Meteorite. Erschienen im Astrophysical Journal, auch hier ein ähnlicher rezenter Tagungsabstrakt. Das Paper passt prima zu dem von Groopman et al. Die Kollegen aus Mainz haben ebenfalls mit einer Ionensonde, der teuren&mächtigen NanoSIMS, in Hochauflösung  5000 μm2 auf präsolares Material abgerastert. Knapp 70*70 Microns  (also tausendstel Millimeter, weniger als dieser i-Punkt) hören sich jetzt zwar nach nicht viel an. In der Kosmochemie aber ist das ziemlich spektakulär, weil halt alles so winzig ist, auch die präsolaren Körnchen, die gerne kleiner als 1 Micron sind. Bei der Studie wurde die Sauerstoff-Isotopie untersucht, da diese bei präsolaren Körnern gerne aus der Reihe tanzt. Untersucht wurde Meteorit Acfer049, ein ungruppierter (passt also  nicht  ins Schema) Meteorit vom Typ C2, der viele präsolare Körner in seiner feinkörnigen Matrix enthält. Ergebnis: Dank der hohen Auflösung des Gerätes von 50 Nanometer konnten viele der kleineren präsolaren Brösel erkannt werden, die bisher durch das Raster gefallen wären. Das verbessert die Statistik deutlich, die verschiedenen Typen an präsolaren Körnern sind wiederum wichtig für astrophysikalische Modelle.

Dann noch Lantz und Kollegen, Ion irradiation of the Murchison meteorite: Visible to mid-infrared spectroscopic results. Veröffentlicht in Astronomy & Astrophysics, allgemein zugänglich nur ein ganz bescheidener Abstrakt

Thema ist das Space Weathering. In der leere des Weltraums ist, über längere Zeiten betrachtet, mehr los als man denkt. Oberflächen, die ungeschützt dem Weltraum (mangels Atmosphäre) ausgesetzt sind, werden nicht nur mit größerem Geröll (Asteroide, Kometen, Meteorite) beschossen. Nein, es gibt eine ganze Ladung an Kleinkram – von Mikrometeoriten, Staubbröseln bis hin zu Partikeln des Sonnenwindes. Über die ganzen Jahrmillionen setzt so was auch bei geringer Jährlicher Dosis dem Oberflächenmaterial ziemlich zu. Und das sieht man z.B. in der Fernerkundung, wenn die spektralen Eigenschaften der Minerale von Beschuss und Bestrahlung beeinflusst werden. Es reicht also nicht, einfach ein paar Meteorite aus der Sammlung zu untersuchen, wenn man Spektren von Asteroiden interpretieren will. Die Studie von Lantz und Kollegen hat den Sonnenwind experimentell nachgestellt – Beschuss mit He+ and Ar+ Ionen – um zu sehen wie es denn die Spektren so beeinflusst.

Das war zugegeben etwas kurz & mit Klebeband zusammengehalten, bald gibt es mehr wenn ich wieder in alter Frische zurück bin.

Mein Interesse an Planetologie und Raumforschung begann schon recht früh. Entweder mit der Apollo/Sojus Mission 1975. Spätestens aber mit dem Start der Voyager-Sonden 1977, ich erinnere mich noch wie ich mir mein Leben in der fernen Zukunft des Jahres 1989 vorzustellen versuchte, wenn eine der Sonden an Neptun vorbeifliegen würde. Studiert habe ich dann Mineralogie in Tübingen (gibt es nicht mehr als eigenständiges Studienfach). Anstatt meinen Kommilitonen in die gängigen Richtungen wie Keramikforschung zu folgen, nahm ich meinen Mut zusammen und organisierte eine Diplomarbeit über Isotopenanalysen von Impaktgestein aus dem Nördlinger Ries Einschlagkrater. Dem folgte dann eine Doktorarbeit über primitive Meteorite in Münster. Nach 10 Jahren als PostDoc in verschiedenen Ecken der Welt arbeite wieder am Institut für Planetologie in Münster, an Labormessungen für die ESA/JAXA Raumsonde BepiColombo, die demnächst zum Merkur aufbrechen wird. Mein ganzes Arbeitsleben drehte sich bisher um die Untersuchung extraterrestrischer (und damit verwandter) Materialien: Gesteine aus Impaktkratern, die ganze Bandbreite Meteoriten (von den ganz primitiven Chondriten bis hin zu Marsmeteoriten). Zu meiner Forschung gehören auch Laborexperimente, in denen Vorgänge im frühen Sonnensystem nachgestellt wurden. Mein besonderes Interesse ist, die Laboruntersuchungen von extraterrestrischem Material mit Fernerkundungsdaten (im Infrarot) zu verknüpfen. Das vor allem mit Daten aus der planetaren Fernerkundung durch Raumsonden, aber auch mit Beobachtungen junger Sonnensysteme durch Teleskope.

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