I-Xe and Ar-Ar chronology of enstatite chondrite and enstatite achondrite parent bodies in the Early Solar System

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Jens Hopp
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 146310209

Kurzlebige Zerfallssysteme mit Halbwertszeiten von wenigen Millionen Jahren erlauben in der Regel eine präzisere Detektion von relativen Altersunterschieden zwischen Meteoriten, ihren Komponenten (z.B. Chondren, Mineralphasen) sowie gegebenenfalls Meteoritengruppen im Vergleich zu absoluten Datierungsmethoden (z.B. U-Pb oder Ar-Ar). Wie andere Datierungssysteme auch definieren so erhaltene Alter (idealerweise) den Zeitpunkt der Temperatur-abhängigen Retention der entsprechenden beteiligten Elemente im Meteorit. Auf diese Weise lässt sich eine relative Alterszeitskala zur Bildung und Entwicklung von Kleinkörpern im frühen Sonnensystems erstellen. In diesem Projekt soll mithilfe der Chronometer 129I-129Xe mit t(1/2)=15,7 Ma und 53Mn-53Cr mit t(1/2)=3,7 Ma die thermische Entwicklungsgeschichte der Enstatite-Chondrit-Mutterkörper besser verstanden werden. Enstatit-Chondrite gliedern sich in zwei Untergruppen EH und EL, die sich chemisch, mineralogisch und auch entwicklungsgeschichtlich unterscheiden. So untermauern neue, im Rahmen des bisherigen Projekts gewonnene I-Xe-Alter die schon bekannte Alters-Abfolge zwischen EH- und EL-Chondriten (EH sind etwa 2-6 Ma älter). Allerdings ist diese Zweiteilung nicht scharf, ("jüngste" Probe ist EH3 Sahara 97096) und die Variationen in den Altern unter Umständen Folge von Impakt-bezogenen Teilrücksetzungen im I-Xe-System. Gestützt wird diese Hypothese einerseits durch die Beobachtung von Mehrfach-Isochronen unterschiedlichen Alters im I-Xe- und K-Ar-System, als auch entsprechend erniedrigter 39Ar-40Ar-Alter für EH-Chondrite, also in einem Isotopensystem mit niedrigerer Retentionstemperatur und damit größerer Störanfälligkeit für thermische Störungen. Auch für EL-Chondrite ist eine solche Störung wahrscheinlich, aber offenbar zu einem früheren Zeitpunkt, mit einer noch nicht abgeschlossenen metamorphen Entwicklung einhergehend. Um die zeitliche Unterscheidung zwischen Mutterkörper-Prozessen (Metamorphose, Impakte) besser zu verstehen, sollen in diesem Projekt weitere I-Xe-Analysen an bisher noch nicht untersuchten bzw. im Datensatz unterrepräsentierten petrologischen Typen (EL3-5, EH6) ausgeführt werden. Außerdem soll mit dem Mn-Cr-System ein weiteres Chronometer zur Datierung von Enstatit-Chondriten eingesetzt werden. Da die entsprechenden Trägerphasen unterschiedliche Retentivitäten aufweisen sollten (sowohl innerhalb eines Systems als auch im Vergleich verschiedener Chronometer zueinander) könnten idealerweise thermische Entwicklungen auf den (mindestens) zwei Enstatit-Chondrit-Mutterkörpern nachgezeichnet werden, vorausgesetzt, die Retentionstemperaturen sind hinreichend gut bekannt.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1385: The first 10 Million Years of the Solar System - a Planetary Materials Approach
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Personen: Dr. Ulrich Ott; Olga Pravdivtseva; Professor Dr. Mario Trieloff