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Nachdem die Vorschau zur LPSC im März in Houston fertig ist (Schweiß von der Stirn wisch), gibt es keine Entschuldigung mehr.

Also zurück zum regulären Programm.

Die Erde zählt durchaus auch als regulärer Planet, und so ist die Nachricht, welche heute durch die Medien ging, von Interesse für diesen Blog: So haben John Valley et al. Zirkone, sehr harte und widerstandsfähige Silikate, auf 4.4 Milliarden Jahre datiert. Das ist an sich nicht komplett neu, Zirkone aus dieser Ecke (Jack Hills, West Australien) wurden schon 2001 auf dasselbe Alter datiert (und zwei der Autoren tauchen schon im Paper von damals auf). Damals wurde bereits festgestellt, dass sich die Minerale in einer granitischen Schmelze bildeten. Das ist Zeichen für die sehr frühe Bildung einer planetaren Kruste, zudem konnte eine meteoritische Herkunft der Körner so eher ausgeschlossen werden konnte. Noch besser, die Sauerstoff-Isotopie deutete auf den Einfluss von flüssigem Wasser hin, was ebenfalls eine feste Kruste voraussetzt.

Was macht dann dieses neue Paper interessant? Da es sich um sehr kleine Bereiche in winzigen Mineralkörnern handelt – untersucht wurden nur wenige 10 Mikrometer große Bereiche – gab es durchaus Zweifel an der Genauigkeit der Ergebnisse. Ein potentielles Problem scheinen die Mobilität der zu messenden Isotope (Blei) aufgrund von Strahlungsschäden im Kristallgitter der Minerale durch den radioaktiven Zerfall der Uran und Thorium Isotope. Dies könnte bei solchen hochgenauen Messungen die Ergebnisse beeinflussen.
Also wollten Valley et al. herausfinden, ob sich in der Probe was bewegt hat. Und das ist ziemlich schwer, geplant warm einen winzig kleinen Probenbereich regelrecht zu kartieren, So wurde aus den Zirkonen mittels eines Ionenstrahls kleine Scheibchen herausgefräst – 0.1*0.1* 1 Mikrometer groß.

Die typische Technik für solche Zwecke sind Ionensonden (SIMS). Dabei wird die Oberfläche einer Probe mit einem Ionenstrahl abgerastert, wobei ionisierte Atome von der Probe wegfliegen und mittels eines Massenspektrometers untersucht werden. Einst sündhaft teure Großgeräte, die nur in wenigen Labors zur Verfügung standen, sind die SIMS heutzutage sündhaft teure Großgeräte, die eigentlich überall herumstehen, weil man halt auch eine haben will etc. etc.

Kommerzielle Ionensonden (Cameca NanoSIMS) können mit etwa bis 50 Nanometer Auflösung kartieren, hochgetunte Einzelstücke (CHILI in Chicago) vielleicht mal bis 10 Nanometer. Dann ist rein physikalisch für Ionenstrahlen Schluss.
Das war wohl nicht genug für den Zweck, weshalb auf die Atomsonden Tomographie (Atom Probe Tomography) zurückgegriffen wurde. Diese Technik hält allmählich Einzug in die Meteoritenforschung.
Mit dieser Technik wird die Probe unter Hochspannung gesetzt, und mittels eines Lasers angeregt. So können einzelne Atome losgelöst werden, die Masse dann aufgrund ihrer Flugzeit charakterisiert werden, außerdem ist der Detektor empfindlich genug, um den Ausgangspunkt des Ions festzustellen. Die Probe wird dann Atomlage um Atomlage abgetragen, und aus den Daten ein räumliches Modell erstellt.

Damit konnten ungefähr 10 Nanometer große Anreicherungen an Bleiisotopen gefunden werden, deren Abstände eine großräumige Wanderung der kritischen Elemente wohl nicht erlaubt hat. Deshalb dürfte das gemessene hohe Alter wohl korrekt sein.
Dies würde eine frühe Krustenbildung der Erde noch während der „Trümmerscheiben“(Debris Disk) Phase bedeuten, Als unsere Erde noch einem permanenten Schauer an Trümmern in der Form von Meteoriten, Asteroiden, Planetesimalen und so weiter ausgesetzt war.

Die Debris Disk Phase ist nicht unbedingt vorbei: Dazu passt auch eine weitere Nachricht von Heute, der größte bisher beobachtete Meteoriteneinschlag auf dem Mond. Ein ungefähr 1 Meter großer Brocken dürfte am 11.September letzten Jahres einen ca. 40 Meter großen Krater auf den Erdnachbarn gestanzt haben.

3 Kommentare zu “Verdammt lang her: Die ältesten Minerale auf der Erde

  1. Pingback: Kosmischer Kindergarten: Alter Sandkastenfreund der Sonne wiedergefunden ? | EXO- PLANETAR

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