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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
106 — FORSCHUNG
Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit dem Ursprung des
Sonnensystems und den Prozessen, die von innen und
außen bis heute auf die Erde wirken. Natürliche Untersu-
chungsobjekte sind Meteorite, Gesteine aus Impaktkra-
tern und dem tiefen Erdinneren sowie kosmische Staub-
körner, die durch Raummissionen auf die Erde zurückge-
bracht wurden. In Experimenten werden die Entstehung
der ersten festen Materie im Sonnensystem, die Auswir-
kungen von kosmischen Kollisionen und die Prozesse im
tiefen Erdinneren simuliert. Hochauflösende strukturelle
und chemische Methoden dienen der Analyse solcher
Proben und dem Verständnis der zugrunde liegenden
globalen Prozesse (Abb. 1).
Forschungsprofil
Die Erde zeichnet sich als einziger terrestrischer Planet
durch die Existenz von flüssigem Wasser und einer dichten
Stickstoffatmosphäre aus. Astronomische Untersuchungen
zeigen, dass die Hypothese eines kometaren Ursprungs
dieser für das Leben unverzichtbaren Stoffe wahrscheinlich
nicht zutrifft, da die Isotopenzusammensetzungen des
Wasserstoffs und Stickstoffs in Kometen mit denen der
irdischen Hydro- und Atmosphäre nicht kompatibel sind.
Unsere Untersuchungen an natürlichem Chromnitrid aus
4,5 Milliarden Jahre alten Meteoriten belegen Isotopenzu-
sammensetzungen des Stickstoffs, die den heutigen atmo-
sphärischen Verhältnissen sehr ähnlich sind. Sehr wahr-
scheinlich existierten im frühen Sonnensystem eisreiche
Körper, die Wasser und Stickstoff zur Erde brachten.
[1] Harries D., Hoppe P., Langenhorst F. (2015): Reactive ammonia in the
solar protoplanetary disk and the origin of Earth’s nitrogen. Nature
Geoscience, 8. DOI:10.1038/ngeo2339.
Die Herkunft des irdischen Stickstoffs
Abb. 1. Neues Transmissions-
elektronenmikroskop: Im
Dezember 2013 erhielt die
Arbeitsgruppe aus Förder-
mitteln des Gottfried
Wilhelm Leibniz-Programms
der Deutschen Forschungs-
gemeinschaft ein neues
Transmissionselektronen-
mikroskop., das chemische
und strukturelle Analysen bis
in den atomaren Bereich
erlaubt. Auf dem Foto zu
sehen sind Prof. Dr. Falko
Langenhorst (hinten) und
Dr. Kilian Pollok.
Foto: Jan-Peter Kasper