Untersuchung von Prozessen in Zusammenhang mit Volatilen auf Planetaren Gesteinsobjekten

• Antragstellerin: Dr. Tanja Michalik
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 528399203

In diesem interdisziplinären Projekt im Bereich Planetologie versuche ich zu verstehen, wie endogenes mafisches Material auf planetaren Oberflächen differenzierter Objekte mit exogenem volatilhaltigen Material interagiert. Hierbei vereinen sich die Disziplinen allgemeine Geologie, Fernerkundung sowie Mineralogie/Geochemie. Das Projekt konzentriert sich auf die Frage, ob mineralogische Veränderungen in mafischen Mineralen bei einem Entgasungsprozess vorkommen und welche Auswirkungen diese auf die Reflektanzspektren von planetaren Oberflächen haben können. Die mineralogischen Veränderungen könnten hierbei durch einen Oxidationsprozess hervorgerufen werden, welcher durch Freisetzung von vorher gebundenen Volatilen während eines Impaktereignisses ausgelöst wird. Ich werde innerhalb dieses Projekts bisherige Beobachtungen und Laboruntersuchungen in Bezug auf den Asteroiden (4) Vesta auf den Mars und den Mond übertragen, sowie weiterführende mineralogische Untersuchungen durchführen. Vesta weist in mehreren Ejektaablagerungen geomorphologische Erscheinungen auf, die einen Entgasungsprozess implizieren. Diese Erscheinungen sind spektral auffällig, wobei die Ursachen hierfür noch ungeklärt sind. Die Pyroxen-dominierten Reflektanzspektren der Oberfläche der Entgasungserscheinung sind gekennzeichnet durch generell höhere Reflektanzen, stärkere mafische Absorptionsbanden und niedrigere OH-Mengen im Vergleich zu umgebendem Material derselben Ejektaablagerung. Eine aktuelle Hypothese beschreibt als mögliche Ursache die Änderung der Besetzung der M1- und M2-Positionen im Pyroxenkristall bzw. die Migration von Eisen-Kationen innerhalb des Kristalls. Mit Hilfe weiterführender mineralogischer Untersuchungen an einem Mössbauer-Spektrometer sowie an einer Elektronenstrahlmikrosonde möchte ich an bereits hergestellten Analogproben herausfinden, ob diese Hypothese validiert werden kann oder ob andere Ursachen vorliegen. Des Weiteren zielt dieses Projekt darauf ab, das Untersuchungsgebiet zu erweitern. Weit verbreitete Entgasungserscheinungen auf dem Mars sind jenen auf Vesta geologisch und morphologisch sehr ähnlich, wurden jedoch noch nicht spektral charakterisiert und unter diesem Aspekt mit jenen auf Vesta verglichen. Dies könnte ein umfassenderes Entstehungsbild dieser Erscheinungen hervorbringen und möglicherweise die Ursachen für die spektralen Auffälligkeiten auf Vesta klären. Darüber hinaus werde ich die sogenannten Mondwirbel im Licht der oben genannten Hypothese betrachten. Die Mondwirbel weisen sehr ähnliche spektrale Eigenschaften wie die Entgasungserscheinungen auf Vesta auf, eine ursächliche Verbindung gibt es allerdings bisher nicht. Die aktuell am meisten akzeptierte Theorie beinhaltet lokale Magnetfelder, die die Mondwirbelareale vom Sonnenwind teilweise abschirmen. Ich möchte mit gezielten spektralen Untersuchungen herausfinden, ob eine Interaktion mit Volatilen auch zu diesen Phänomenen führen kann.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle