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Und wieder mal ist ein ganzes Jahr vorüber. Eine prima Gelegenheit für eine jährliche Presseschau der wissenschaftlichen Veröffentlichungen auf dem Gebiet der Planetologie. Also was die (räusper) ‚Community‘ so interessierte. Wieder basierend auf dem Interesse an Einträgen zu den jeweiligen Papern in Cosmochemistry Papiers.

1-Lin Y et al. (2014) NanoSIMS analysis of organic carbon from the Tissint Martian meteorite: Evidence for the past existence of subsurface organic-bearing fluids on Mars.
Gerade erst im Dezember (auf Papier) veröffentlicht, und schon Nummer 1, nicht schlecht.
Tissint fiel im Juli 2011 über Marokko. Ungefähr drei Monate später wurden von Nomaden die ersten von inzwischen knapp 11 Kg Material gefunden. Bei Meteoriten ist es – gerade wegen der Kontaminationsprobleme – besonders wichtig, dass sie schnellst möglich nach dem Fall eingesammelt werden. Der wissenschaftliche Wert von den ‘Finds’ ist deshalb besonders hoch.
Kohlenstoffreichen Partikel in Tissint wurden auf ihre Isotopenverhältnisse in Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff gemessen. Die Verhältnisse der Wasserstoffisotopen liegen weit weg von irdischen Werten. Da dieses Isotopensystem sehr leicht durch Kontamination zu beeinflussen ist, deutet auch diese auf einen Ursprung der Partikel auf dem Mars hin. Und zeigt auch, das Tissint in der Tat recht ‘pristin’, als ursprünglich ist. Was man misst, lässt sich also wohl auf den Mars beziehen.
Während die Isotope des Stickstoffs ähnlich der irdischen sind, tanzen die von Kohlenstoff aus der Reihe. Genauer, der Unterschied der Verhältnisse zwischen den Kohlenstoffpartikeln und der Marsatmosphäre ist ähnlich dem von organischem Material in Sedimenten auf der Erde (wie auch Öl und Kohle) im Vergleich zur Atmosphäre. Das könnte man als Indiz oder Hinweis für ähnliche, biotische Prozesse bei der Bildung der Kohlenstoffpartikel deuten. Allerdings, ein direkter Beweis ist es halt dann doch nicht.

2-Rai N and Westrenen W (2014) Lunar core formation: New constraints from metal–silicate partitioning of siderophile elements.
Hier ging es um des Mondes Kern (oder was genau da drinnen ist). Die Mondproben und lunaren Meteorite lassen sich natürlich in beliebiger Präzision im Labor untersuchen, aber sie stammen halt von der Oberfläche unseres Nachbarn. Um eine Idee vom Inneren zu bekommen, haben die Autoren die Verhältnisse verschiedener Elemente mit siderophilem Charakter – also den gleichen geo/kosmochemischen Eigenschaften wie Metall untersucht. Die Ergebnisse wurden dann mit dem Verhalten von Schwefel, einem sehr volatilen, flüchtigen Element verglichen.
Aus Experimenten hat man eine Ahnung, wie sich die Elemente zwischen Metall (also Kern) und Silikat (Mantel, Kruste) verteilen. Zusammen mit seismischen Daten ergibt sich da ein schönes Gesamtbild: auf dem frühen Mond gab es demnach wohl einen Magmaozean, der bis zum jungen Kern reichte. Das ist wiederum wichtig für die Leute, die sich mit der weiteren Entwicklung des Mondes befassen.

3-Thomas-Keprta et al. (2014) Organic Matter on the Earth’s Moon.
Wir bleiben auf dem Mond, und die Thematik ähnelt (ein kleines bisschen) Nummer 1. Der Mond ist ein eher trockener, toter Nachbar (aber siehe Platz 8). Deshalb sollte wohl alles organisches von außen gekommen sein, was also das Problem lunarer Kontamination ausschließt. In anderen Worten, der Mond wird als Kollektor organischen Materials seit Anfang des Sonnensystems verwendet. Und da hat sich einiges über die Jahre aus Asteroiden, Kometen und Mikrogebrösel angesammelt.

4-Le Guillou C, Bernard S, Brearley AJ and Remusat L (2014) Evolution of organic matter in Orgueil, Murchison and Renazzo during parent body aqueous alteration: in-situ investigations.
Wir wechseln den Körper (irgendein Meteoritenmutterkörper), bleiben aber bei der Organik. Im Prinzip handelt es sich um eine Studie desselben (oder ähnlichen) Materials, das sich auf der Mondoberfläche über die Jahrmilliarden angesammelt hat. Kohlige Chondrite vom Typ 1 und 2, primitive, matschige Meteorite mit ordentlich Kohlenstoff, enthalten organische Verbindungen sowie etwas aus der Reihe tanzende Isotopenverhältnisse. In der Studie wurde das Ganze mit hoch auflösenden Techniken (wie z.B. der NanoSIMS, sieh auch Nummer 1) untersucht. Frage: sind die organischen Verbindungen noch in ihrer ursprünglichen Form aus dem solaren Urnebel erhalten, oder wurden sie auf dem Mutterkörper zusammengeköchelt.

5-Cartier C, Hammouda T, Boyet M, Bouhifd MA, DevidalJ-L (2014) Redox control of the fractionation of niobium and tantalum during planetary accretion and core formation.
Und noch mal Kernbildung, wie auf Platz 2. Niob (Nb) und Tantal(Tl) haben sehr ähnlich geochemische Eigenschaften. Also sollten sie in gleichen Verhältnissen im silikatischen Teil des Planeten vorkommen wie im Ausgangsmaterial, den Chondriten. Tun sie aber nicht, weshalb die Gruppe um Cartier das Verhalten der Elemente unter verschiedenen Oxidations-Zuständen studiert hat. Dabei hat sich herausgestellt das sich die Elemente tatsächlich unterschiedlich verhalten, also zu verschiedenen Teilen in den Erdkern verschwunden sind. Was wiederum Rückschlüsse auf die Bedingungen bei der Entstehung der Erde (und der Kernbildung) erlaubt.

6-Westphal AJ et al. (2014) Evidence for interstellar origin of seven dust particles collected by the Stardust spacecraft.
Es geht um Proben der Stardust Sonde. Allerdings nicht um die Kometenteilchen, die Studie ist über Mikrometer großen interstellarem Staub, der zusätzlich zu den Kometenpartikeln von der Stardust Sonde eingefangen wurde. Also frisches (wenn auch durch den Aufschlag zerlegtes) Material von Außerhalb des Sonnensystems.

7-Izawa MRM, Cloutis EA, Applin DM, Craig MA, Mann P and Cuddy M (2014) Laboratory spectroscopic detection of hydration in pristine lunar regolith.
Auch wenn man weit weg ist von einem planetaren Körper, ist es möglich die Zusammensetzung zu bestimmen. Zum Beispiel mit Infrarot-Spektroskopie. Diese Spektren können oft schon von der Erde aus, aber gerne auch mit Raumsonden aufgenommen werden. Um aus den Spektren – zackige Linien – die Zusammensetzung herzuleiten, braucht man Labormessungen zum Vergleich. Diese Studie hat sich auf Anzeichen von Wasser in Spektren vom Mond konzentriert, wobei Apollo-Proben unter sehr trockenen Bedingungen untersucht wurden. Ergebnis: Da ist tatsächlich Wasser auf dem Mond, aber wohl durch Wasserstoffionen des Sonnenwindes in Reaktion mit Silikaten des Mondgesteins entstanden.

8-Rozitis B, MacLennan E, Emery JP (2014) Cohesive forces prevent the rotational breakup of rubble-pile asteroid (29075) 1950 DA.
Dabei geht es zwar nicht um analytische Angelegenheiten, es handelt sich um eine Modellierung der Eigenschaften von Asteroiden. Aber auch solche Studien aus den Grenzgebieten zu Nachbardisziplinen sind für die Meteoritenforschung interessant, die modellierten Prozesse beeinflussen auch die Bildung der Meteorite.
Rozitis und seien Kollegen fanden heraus, dass der kleine Asteroid (29075) 1950 DA schneller rotiert als er aufgrund seiner Struktur und bisherigen Modellen eigentlich sollte. Der Asteroid ist ein Rubble Pile, also eine Schutthaufen. Würde dieser nur durch die Schwerkraft aufgrund seiner eigenen Masse zusammengehalten, sollte so ein lockerer Haufen eigentlich auseinander fliegen. Erklärung: die eigentlich sehr schwachen van-der-Waals Kräfte (wir erinnern uns aus dem Chemieunterricht). Das sind schwache Kräfte zwischen Molekülen, welche die Körner im Schutthaufen zusätzlich zusammenhalten.

-Barnes JJ, Tartèse R, Anand M, McCubbin FM, Franchi IA, Starkey NA, Russell SS (2014) The origin of water in the primitive Moon as revealed by the lunar highlands samples.
Wasser auf dem Mond, die zweite (oder dritte). Dieses mal nicht per Fernerkundung, sondern wieder mit hochgetunten Laborgeräten, wie der altbekannten NanoSIMS, irgendwie muss sich so ein teures und temperamentvolles Teil ja auch mal rentieren. Untersucht wurden die Hochlandgesteine (also das helle Zeug auf dem Mond). Und ordentlich Wasser wurde auch gemessen. Die Wasserstoff-Isotopie ist (unter anderem) ähnlich derer von kohligen Chondriten, passt also prima zu Nummer 4.

9-Cleeves LI, Bergin EA, Alexander CMOD, Du F, Graninger D, Öberg KI, Harries TJ (2014) The ancient heritage of water ice in the solar System.
Wieder Isotopen, dieses Mal die von Wasserstoff. Die Ausgangsfrage ist, ob das Wasser in unserem Sonnensystem noch die ganz ursprüngliche Zusammensetzung der Molekülwolke, aus der sich das Material für unser Sonnensystem abgetrennt hat, besitzt, oder ob sich seine Charakteristiken erst im frühen Sonnensystem bildeten. Ein wenig ähnlich wie Nummer 4. Ergebnis ist, dass das Wasser nach wie vor ähnlich dem in der Molekülwolke ist. Daraus wird der Schluss gezogen, dass auch andere Bestandteile – vor allem organische – wohl ähnlich unbeschadet die ruppigen Prozesse eines frühen Sonnensystems überstehen. Das wird als Anzeichen für günstige Bedingungen zur Entstehung von Leben anderswo gesehen. Meiner Meinung nach etwas überinterpretiert, Astrobiologie halt.

10-Pringle EA, Moynier F, Savage PS, Badro J, Barrat J-A (2014) Silicon isotopes in angrites and volatile loss in planetesimals.
Hier geht es wieder um Isotopenverhältnisse, dieses mal von Silizium. Den inneren Planeten des Sonnensystems mangelt es ein wenig an den flüchtigen, volatilen Elementen – im Vergleich zur Durchschnitts-zusammensetzung, basierend auf den CI Chondriten.
Wenn man herausbekommt, wie das passiert ist, hat man auch eine gute Idee, wie die Planetenbildung im Detail vor sich ging (in etwa). Hypothesen sind unter anderem dass es im inneren des Systems schon zu heiss war, und die volatilen erst gar nicht in Planeten eingebaut wurden. Oder anders herum, dass sie schon eingebaut waren, aber dann wieder verloren gingen, z.B. durch Impakte und Kollisionen. Ein Vergleich der Isotopen-Daten mit Laborexperimenten und Modellen deutet auf letzteres hin.

-Goldmann A, Brennecka G, Noordman J, Weyer S, Wadhwa M (2014) The Uranium Isotopic Composition of the Earth and the Solar System.
und nochmal Isotopenratios, diesmal von 238U/235U. Bislang ging man davon aus, das dieses Verhältnis im Sonnensystem praktisch identisch sei. Ist es im Wesentlichen auch immer noch (die Standardabweichungen der verschiedenen Gruppen überlappen), aber es gibt einige Ausreisser. Wieso, weiss man aber nicht. Also weiterforschen.

Ein paar Trends gefällig ? Bei den Journals liegen Geochimica et Cosmochimica Acta und Earth and Planetary Science Letters (je 3) vorne, gefolgt von Science (2), Nature/Nature Geoscience (2) Proceedings National Academy of Science (1) und Meteoritics&Planetary Science (1). Es müssen also nicht immer die High-Impact Blätter sein, das ermutigt einen dann doch.
Thematisch: Mond dominiert (4), Mars macht wohl nicht mehr ganz so mobil (1). Aber die differenzierten Körper zusammen sind in 7 Papern das Thema. Das Bild ändert sich auf den folgenden Plätzen nicht.
Wald-und-Wiesen Meteorite im Sinne von Chondriten tauchen in 3 Papern auf. Kometen haben im Jahr von Rosetta noch nicht ganz die herausragende Rolle gespielt, aber das dürfte sich im nächsten Jahr ändern.
Organik war wichtig – 3 mal Hauptthema, wie auch Wasser/Volatile (mindestens 4 Mal).

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