Analytische Mineralogie der Mikro- und Nanostrukturen (W3) Prof. Dr. Falko Langenhorst Forschungsschwerpunkte Meteoriten und extraterrestrische Staubteilchen als Zeugnisse der Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems Impaktprozesse und Stoßwellenmetamorphose von Mineralen Hochdruckminerale und die Prozesse im tiefen Erdinneren Mineral-Fluid-Wechselwirkungen und der Einfluss von Mikroorganismen Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Mineralen Die Oberflächen von atmosphäre-freien Körpern (Asteroide, Mond) im Sonnensystem sind kosmischen Einschlägen von winzigen Staubteilchen und dem Sonnenwind, einem von der Sonne ausgehenden Strom von Protonen und Elektronen, fortwährend ungeschützt ausgesetzt. Dieses „Raumwetter“ verursacht eine Schädigung der Mineraloberflächen und führt z.B. zur Bildung von dünnen Glasschichten auf Silikatmineralen. Solche Erkenntnisse wurden an Proben vom Mond und dem Asteroiden Itokawa erzielt. Im Zuge der japanischen Hayabusa 1-Mission zum Asteroiden Itokawa wurden in der Arbeitsgruppe winzige Staubteilchen untersucht, die eine bis dahin unbekannte Art der Raumverwitterung zeigen [1]. Auf den Oberflächen des Minerals Troilit, eines Eisenmonosulfids, wurde ein Überzug von winzigen Härchen aus metallischem Eisen nachgewiesen (Abb. 1). Der Troilit wurde offensichtlich durch das Bombardement mit Verwitterung im All Wasserstoffteilchen reduziert und setzte dabei wahrscheinlich Schwefelwasserstoff frei. Zurück blieb das Eisen, das auf den Oberflächen als Härchen kristallisierte. Dieser Prozess ist von weitreichender Bedeutung. Er könnte die Verarmung einiger Asteroiden an Schwefel erklären und ist auch im interstellaren Medium zu erwarten, in dem Eisenmonosulfide einen wichtigen Bestandteil darstellen. Um die weite Verbreitung dieses Prozesses nachzuweisen, wurden ebenso Mondproben aus den Apollo-Missionen erneut untersucht und auch hier gelang uns der Nachweis der winzigen Eisenhärchen [2]. Die Raumverwitterung stellt also somit einen Prozess dar, der die Elementverteilung im Sonnensystem fortwährend beeinflussen kann. [1] Matsumoto T., Harries D., Langenhorst F., Miyake A., Noguchi T. (2020): Iron whiskers on asteroid Itokawa indicate sulfide destruction by space weathering. Nature Communications 11, 1–8. [2] Matsumoto T., Noguchi T., Tobimatsu Y., Harries D., Langenhorst F., Miyake A. and Hidaka H. (2021): Space weathering of iron sulfides in the lunar surface environment. Geochimica et Cosmochimica Acta 299, 69–84. Abb. 1. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen eines Partikels vom Asteroiden Itokawa. Farblich gekennzeichnet sind die Minerale Olivin (grün) und Troilit (violett) sowie die durch Raumverwitterung entstandenen Eisenhärchen (blau). 140 — FORSCHUNG
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