TRR170: Späte Akkretion auf terrestrischen Planeten
Die späte Wachstumsgeschichte der terrestrischen Planeten umfasst die letzten Kollisionen mit Mond- bis Mars-großen planetaren Embryos und die anschließenden Bombardierung mit kleineren Objekten in der Zeitspanne von 4,5 bis 3,8 Milliarden Jahren vor heute. Diese Phase der Planetenbildung ist von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Entstehung terrestrischer Planeten, ihrer chemischen Differenzierung und ihrer weiteren Entwicklung. Der Transregio 170 verfolgt daher das übergeordnete Ziel, diese wichtige Phase in der Bildung der terrestrischen Planeten besser zu verstehen. Das wissenschaftliche Programm des TRR 170 beruht auf einem multidisziplinären Ansatz, der Fachwissen aus der Geochemie und Petrologie, der Fernerkundung und planetaren Geologie, sowie der Geodynamik und Modellierung von planetaren Kollisionen kombiniert. Das Forschungsprogramm des TRR 170 wird neue Erkenntnisse über den Zeitpunkt und die Raten, das chemische Budget und die geodynamischen Auswirkungen der späten Akkretion liefern und die physikalisch-chemischen Randbedingungen während dieses Zeitintervalls definieren. Die wesentliche Ziele des TRR 170 sind (1) den Zeitpunkt und die Verteilung der beckenbildenden Impakte auf dem Mond besser einzuschränken,
um so die grundlegenden Parameter der Kraterchronologie im inneren Sonnensystem zu verbessern, (2) die Masse, Herkunft und chemische Zusammensetzung des akkretierten Materials zwischen 4,5 und 3,8 Milliarden Jahren zu quantifizieren, (3) zu bestimmen, wie die Zusammensetzung dieses Materials durch Kollisions- und Entgasungsprozesse modifiziert wurden, (4) zu untersuchen, wie das akkretierte Material in den terrestrischen Planeten verteilt wurde und wie es ihre nachfolgende Entwicklung verändert hat, und (5) quantitative Modelle für die thermische Entwicklung der terrestrischen Planeten im relevanten Zeitintervall zu entwickeln, einschließlich der Bildung und Interaktion von Magmaozean, Kruste und einer frühen Atmosphäre. Die kombinierten Ergebnisse werden unser fragmentarisches Verständnis mehrerer Schlüsselprozesse während der frühen Entstehung und Entwicklung der terrestrischen Planeten verbessern, wie z.B. den Einfluss von planetaren Kollisionen und Kernbildung auf das Budget von volatilen Elementen, die Entstehung und Entwicklung von Magmaozeanen, den Übergang zur Festkörperkonvektion im Mantel, die Homogenisierung chemischer und isotopischer Heterogenitäten Erdmantel und die Abkühlgeschichte der terrestrischen Planeten. Neben den wissenschaftlichen Zielen wird das integrierte Graduiertenprogramm des TRR 170 die nächste Generation von Planetenwissenschaftlern ausbilden, wobei der multidisziplinäre Charakter der modernen Planetenwissenschaften besonders berücksichtigt wird.
Krustenbildung und Ausgasung für die frühe Erde und den Mars (C06)
Wir werden die gekoppelte Krustenbildung und Ausgasung des Inneren von Erde und Mars im Laufe ihrer frühen Entwicklung für unterschiedliche Redoxzustände untersuchen. In unserem gekoppelten, selbstkonsistenten Modell, werden simultan vulkanische Ausgasung und Speziation von Volatilen in aufsteigenden magmatischen Körpern berechnet. Neben gegebenem Mantelchemismus und Gesamtvolatilenanteil liefern hier insbesondere geologische Daten wichtige Randbedingungen. Um die Entwicklung der Volatile vom Inneren bis zur Oberfläche verfolgen zu können, sollen Redoxzustände von ultramafischen bis felsischen Zusammensetzungen abhängig von der Temperatur, dem SiO2 - und dem Alkalianteil berechnet werden. Unsere Speziationsanalyse (bisher im C-O-H System) werden wir auf andere vulkanische Gasphasen wie Halogene und schwefelhaltige Gase ausdehnen.
Mitwirkende im Projekt TRR 170
Eckdaten
- Projektnummer: 263649064
- Projektlaufzeit: Jan 01, 2020 - Dez 31, 2023 (2. Förderperiode)
Externe Website
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