Jahresbericht 2018-2019

Lehrstuhl für Analytische Mineralogie der Mikro- und Nanostrukturen Prof. Dr. Falko Langenhorst Forschungsschwerpunkte  Meteorite und extraterrestrische Staubteilchen als Zeugnisse der Entstehung und Evolution des Sonnensystems  Impaktprozesse und Stoßwellenmetamorphose von Mineralen  Hochdruckminerale und die Prozesse im tiefen Erdinneren  Mineral-Fluid-Wechselwirkungen  Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Materialien 122 — FORSCHUNG Die japanische Raumsonde Hayabusa kehrte im Jahre 2010 mit Proben des Asteroiden 25143 Itokawa zur Erde zurück – ihre fast siebenjährige Mission sollte zur Klärung grundlegender Fragen der Planetenentstehung dienen. Eines der bis- lang noch wenig verstandenen Probleme ist die Herkunft der lebensnotwendigen Elemente Koh- lenstoff und Wasserstoff auf der Erde. In einer der zurückgebrachten Proben gelang uns der Nachweis des Minerals Haxonit, ein Ei- senkarbid der Zusammensetzung (Fe,Ni) 23 C 6 . Thermodynamische Modellierungen verweisen auf die Entstehung dieser Kohlenstoffverbindung bei Temperaturen von über 600°C in Anwesen- heit von Methan. Während der enthaltene Kohlen- stoff aus makromolekularen organischen Verbin- Kohlenwasserstoffe und Wassereis auf Itokawa dungen stammen muss – solche sind aus weni- ger stark erhitzten Meteoriten bekannt — verlangt die Bildung von Methan zusätzlichen Wasser- stoff. Dieser lag ursprünglich wahrscheinlich in Form von Wassereis vor. Die Entdeckung von Haxonit auf einem Asteroiden zeigt eindrucks- voll, wie sich organische Verbindungen und Wassereis im Zuge der Planetenentstehung chemisch weiter entwickeln und legen den Schluss nahe, dass die im Erdkern vorliegenden Karbide wahrscheinlich Kohlenstoff organischen Ursprungs enthalten. [1] Harries, D., Langenhorst, F. (2018): Carbide-metal assemblages in a sample returned from asteroid 25143 Itokawa: evidence for methane-rich fluids during metamorphism. Geochimica et Cosmochimica Acta 222, 53-73. Abb. 1. Transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme eines Haxonit-haltigen Einschlusses (links) in einem Olivin-Korn vom Asteroiden Itokawa sowie Darstellung der komplexen kubischen Kristallstruktur von Haxonit (rechts).