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kohligen Chondrite 20 Jul 2022 19:09 #2314

  • Lukas
  • Lukass Avatar Autor
Guten Tag,

"Diese präsolaren Minerale wurden vermutlich bei der Explosion einer nahen Supernova oder in der Umgebung eines pulsierenden Roten Riesen (genauer: eines sogenannten AGB-Sterns) gebildet, bevor sie in die Materiewolke gelangten, aus welcher sich unser Sonnensystem bildete." de.wikipedia.org/wiki/Kohliger_Chondrit

... kohlige Chondrite... Sie stellen die ursprünglichsten unter allen Vertretern dieser Gruppe dar. Aus: Achtung Steinschlag (Köberl, Schönberger), S. 37

Dazu zwei Fragen:

1.) Warum ergeben sich durch eine Supernova unterschiedliche Meteoritenklassen? Warum gibt es nicht nur eine Klasse bzw. warum gibt es nicht kontinuierliche Übergangsformen in gleichen Mengen.

2.) Warum sind die kohligen Chondriten die "ursprünglichsten"? Entstehen die anderen daraus?

Herzlichen Dank an das ganze Team von Urknall, Weltall und das Leben!
Lukas

kohligen Chondrite 23 Jul 2022 21:38 #2323

Ich musste nachfragen, das dauert dann immer etwas länger. Christian Köberl teilt mit, dass das Ziel der Frage nicht ganz klar ist:

1) Es gibt manche Elemente/Isotope von Supernovae vor der Entstehung des Sonnensystems, die in bestimmte Staub-Komponenten eingebaut sind die dann wiederum in verschiedenen Meteoriten (die ja die Überreste aus der Entstehungszeit des Sonnensystems sind) vorkommen.

Es ist ja bekannt, dass die höheren Elemente erst in den Supernovae entstehen und jede Generation wird dabei natürlich reicher.

2) Nein die anderen Meteorite entstehen nicht daraus, nur die anderen Meteoritenarten sind nach ihrer Entstehung noch anderen, späteren Prozessen ausgesetzt gewesen - wie z.B. der Erwärmung ("thermische Metamorphose") oder sogar dem Aufschmelzen (was dann zu "differenzierten Asterioden bzw Meteoriten" führt). Die Asteroiden in denen die kohligen Chondrite erhalten sind, sind derartigen Prozessen "entkommen", zB weil sie wonaders im Sonnensystem waren, weiter weg, oder auch in kleineren Körpern, die halt nicht so warm geworden sind.
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

kohligen Chondrite 27 Jul 2022 20:07 #2332

  • Lukas
  • Lukass Avatar Autor
Danke für die Antwort. Ich beschäftige mich aktuell sehr gern mit der Geologie des Sonnensystems. Vielen Dank für die tollen Vorträge, ihr Buch "Achtung Steinschlag" und den Tipp zu "Expedition zu Fremden Welten".

Frage 2 ist geklärt.

Ich versuche Frage 1 noch mal zu präzisieren:

I.) Bei der Supernova entstehen die Elemente mit höheren Ordnungszahlen aber noch keine fertigen Asteroiden/Kometen. Vielmehr wird ein relativ homogener Staub entstehen, der alle Elemente in ähnlicher Zusammensetzung beinhaltet, oder? Wie differenzieren sich daraus Asteroiden/Kometen unterschiedlicher Zusammensetzung?

II.) Vielleicht so? Im Solarnebel kondensieren die Elemente in Abhängigkeit der Kondensationstemperaturen bei verschiedenen Distanzen zu Sonne, wodurch sich grundsätzlich verschiedene Elementzusammensetzungen ergeben (Expedition zu Fremden Welten, S. 20). Trägt das dazu bei, dass die Kometen/Asteroiden aus verschiedenen Regionen des Sonnensystems verschiedene Elementzusammensetzungen haben?

III.) In Achtung Steinschlag heißt es (S. 132/133), dass Meteoriten circa 25.000 mal mehr Iridium enthalten als unsere Erdkruste. Wie kommt das zu Stande? Außerdem heißt es dort, dass ein Osmiumisotop (gebildet aus Rh) gehäuft vorkommt. Dass sich die Isotope 1H und 2H im solaren Nebel aufgrund der Masseunterschiede stark entmischen, kann ich mir gut vorstellen, aber wie gelingt das für Elemente/Isotope, die fast die gleiche Massezahl und Kondenssationstemperatur haben?
Aluminium und Iridium haben nämlich in etwa die gleiche Kondensationstemperatur.

Vielen Dank für Ihre Kommentare! Dieses Format ist einfach großartig.
Lukas

kohligen Chondrite 30 Jul 2022 23:11 #2333

Unterschiedlich zusammengesetzte Asteroiden können natürlich durch unterschiedliche Zusammensetzung der Staubwolke entstehen, je nach dem, ob dort eine oder mehrere Supernovae erster oder zweiter oder dritter Generation stattgefunden haben oder nicht etc. Die Nähe zur Sonne hat dabei nicht diese Bedeutung, sondern eher das Alter der Entstehung des Asteroiden. Eine Entmischung auf Grund der Masseunterschiede findet eher nicht statt, sondern die Halbwertszeit und die Neubildung spielen hier eine größere Rolle.

Christian Köberl hat geantwortet:

Asteroiden und Kometen (bzw die Planetesimale als "Bausteine" der Planeten) sind ja eher als Endprodukte einer langen Entwicklung zu sehen. Supernovae sind auch nicht die einzige Quelle für die Elemente im Kosmos. Wasserstoff und Helium entstanden im Urknall, weitere häufige Elemente bis zum Eisen wurden im Inneren von Sternen gekocht, und bei diversen Sternexplosionen und manch anderen Prozessen wurden schwerere Elemente gebildet. All diese Elemente fliegen meist nicht als reine Elemente herum, sondern bilden chemische Verbindungen und Minerale, aus denen dann wiederum interstellarer Staub aufgebaut ist.

Bei Sternbildungsprozessen klumpen dann die Staubteilchen zusammen, bilden größere Körper, bzw Gase sind dazwischen, und die Schwekraft konzentriert dann zB einen jungen Stern vor allem aus Wasserstoff und Helium im Zentrum; wenn da die Kernfusion zündet, wird es heiss und es erfolgt eine Verteilung nach der Kondensationstemperatur. Durch weitere Kollissionsprozesse, bzw durch Akkretion werden dann größere Brocken, eben die Planetesimale, gebildet. Durch das Vorhandensein von radioaktiven Elementen, bzw auch einfach durch die Größe eines Objektes, kommt es zu Aufschmelzprozessen und damit zur internen Differenzierung innerhalb so eines Planetsimals bzw Asteroiden (und natürlich noch viel mehr danach in größeren Planeten oder Monden), wobei der schwere (dichte) Metallkern im Zentrum ist und darüber die Gesteinsschichten je nach der Dichte. Daher befindet sich auch in der Erde fast das ganze Metall im Zentrum (u.a. auch Iridium und andere Platinmetalle) und in der Kruste ist fast nichts davon übrig, wobei diese aber im Ausgangsmaterial (das eben durch manche Meteorite oder Asteroiden noch erhalten ist), homogen(er) verteilt sind. Das ist natürlich jetzt eine ganz kurze Zusammenfassung - um das im Detail zu erklären braucht man fast ein ganzes Buch....
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

kohligen Chondrite 31 Jul 2022 20:01 #2337

Christian Köberl hat noch ergänzt:

Man sollte Kometen und Asteroiden nicht unbedingt in einen Topf werfen. Kometen haben, im Gegensatz zu Asteroiden, nicht so wahnsinnig diverse Zusammensetzungen und bestehen zum größten Teil aus (kondensierten) flüchtigen Elementen (Gasen) und deren Verbindungen, d.h. in Form von Eis. Staub (mit schweren Elementen) macht da nur ein paar Prozente der Masse aus. Kometen entstenden auch gemeinsam mit dem Rest des Sonnensystems aus der Staub- und Gaswolke in etwa gleichzeitig, es gibt also praktisch keine Altersunterschiede, die sind wie die Asteroiden und das Sonnensystem ca. 4.56 Milliarden Jahre alt. Ob und wieviele Supernovae in der Nähe der im Entstehen begriffenen Protosolaren Wolke stattfanden, weiss man nicht so genau, aber es sind jedenfalls Staubkomponenten die davon stammen die alle in dieser Staub- und Gaswolke integriert wurden. In Kometen sind aber schon auf Grund der geringen Staubmenge nur ganz geringe Mengen an Supernova-Überresten vorhanden - wobei natürlich praktisch alle instellaren Staubwolken eine bunte Mischung aus vielen verschiedenen Supernova-Überresten sind (und Staub und Gas auch aus anderen Quellen beinhalten).
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

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