Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einblick in die Kinderstube der Erde

06.06.2014

Zwischen Mars und Jupiter gibt es eine Ansammlung von Asteroiden, die als Überreste aus der Frühzeit der Planetenentstehung erhalten geblieben sind.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich die Erde aus einer sehr großen Anzahl solcher Himmelskörper gebildet hat. Dr. Thomas Kruijer vom Institut für Planetologie der Universität Münster hat jetzt gemeinsam mit Kollegen gezeigt, dass manche dieser Planetesimale innerhalb weniger Hunderttausend Jahre nach Bildung des Sonnensystems entstanden sind.

Die Asteroiden-Ansammlungen, die als Überreste aus der Frühzeit der Planetenentstehung erhalten geblieben sind, werden auch als Planetesimale bezeichnet, was soviel bedeutet wie "unendlich kleiner Teil eines Planeten". Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich die Erde aus einer sehr großen Anzahl solcher Himmelskörper gebildet hat.

Dr. Thomas Kruijer, Dr. Mario Fischer-Gödde und Prof. Dr. Thorsten Kleine vom Institut für Planetologie des Universität Münster haben jetzt gemeinsam mit Forscherkollegen gezeigt, dass manche dieser Planetesimale innerhalb weniger Hunderttausend Jahre nach Bildung des Sonnensystems entstanden sind – damit ist die Spanne erstmals sehr präzise eingegrenzt, um ein Vielfaches genauer als zuvor.

Für ihre Studie, die in der aktuellen Ausgabe des internationalen Wissenschaftsmagazins "Science" veröffentlicht wurde, bestimmten die Forscher um Thomas Kruijer das Alter von Eisenmeteoriten. Eisenmeteorite sind Fragmente der metallischen Kerne von Planetesimalen. Bisherige Altersbestimmungen waren ungenau, da die Eisenmeteorite auf ihrem Weg vom Asteroidengürtel zur Erde der kosmischen Strahlung ausgesetzt waren.

Die Wechselwirkung mit dieser Strahlung erzeugt Effekte, die den Signalen gleicht, die für die Altersbestimmungen benutzt werden. Den Forschern gelang es jetzt erstmals, die Bestrahlungseffekte exakt zu quantifizieren und so das Alter der Eisenmeteorite mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Diese Ergebnisse sind für Forscher interessant, weil sie durch die Untersuchung von Meteoriten auch Informationen über die Bausteine der Erde und damit über die frühe Entstehungsgeschichte der Erde gewinnen.

Die Ergebnisse zeigen, dass sich die sogenannten Mutterkörper der Eisenmeteorite zwischen einhundert- und dreihunderttausend Jahren nach Entstehung des Sonnensystems bildeten. Die Kernbildung in diesen Körpern dauerte jedoch bis zu zwei Millionen Jahre.

Diesen großen Zeitunterschied zwischen Bildung der Mutterkörper und Kernbildung erklären die Forscher mit den hohen Temperaturen, die für die Kernbildung nötig sind. Nach ihrer Bildung waren die Eisenmeteorit-Mutterkörper zunächst "kalt" und heizten sich erst langsam durch den Zerfall von radioaktiven Nukliden auf, bis sie schließlich aufschmolzen und sich dann eine schwere Metallschmelze ins Zentrum der Körper absetzen konnte.

Ein überraschendes Ergebnis der neuen Untersuchungen ist, dass die Kernbildung innerhalb der Eisenmeteorit-Mutterkörper zu unterschiedlichen Zeitpunkten stattfand, obwohl die Körper selbst alle zum gleichen Zeitpunkt entstanden. Diese Beobachtung erklären die Forscher mit den unterschiedlichen Schwefelgehalten der Eisenmeteorite. Schwefel erniedrigt den Schmelzpunkt von Eisen, sodass schwefelreiche Körper früher aufschmolzen als schwefelarme Körper.

Die Untersuchungen zeigen, dass die ersten Planetesimale und damit auch die Bausteine der Erde sehr schnell entstanden. Die Bildung der Erde aus diesen Bausteinen dauerte dennoch sehr lange und war erst etwa 100 Millionen Jahre nach Beginn des Sonnensystems abgeschlossen.

An der Studie waren neben den münsterschen Planetologen und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich auch Forscher von der University of Maryland (USA) beteiligt: Dr. Mathieu Touboul, Dr. Katherine Bermingham und Prof. Richard Walker.

Originalpublikation:

Kruijer T. S. et al. (2014): Protracted core formation and rapid accretion of protoplanets. Science 344, 1150-1154

Weitere Informationen:

http://www.uni-muenster.de/forschungaz/person/24304 - Dr. Thomas Kruijer
http://www.sciencemag.org/content/344/6188/1150.full - Original-Artikel

Juliane Albrecht | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenster.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Tonmineral bewässert Erdmantel von innen
20.11.2017 | Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

nachricht Neue Einblicke in das 2004 Sumatra-Erdbeben
14.11.2017 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie