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 Einblicke unter die Oberfläche des Mars
21.07.2017 | Jacobs University Bremen gGmbH

nachricht Tauender Permafrost setzt altes Treibhausgas frei
19.07.2017 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten