Samstag, 23. September 2017

30. November 2010 06:59 Uhr

Kraterbildung in Echtzeit dokumentiert

Nördlingen/Freiburg Kollisionen fester Körper zählen zu den fundamentalsten Prozessen im Sonnensystem. Diese besondere Bedeutung von Impaktprozessen erkannte bereits Prof. Dr. Wolf von Engelhardt (1912-2008), der Nestor der Rieskraterforschung. Die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) durch zwei Millionen Euro (in drei Jahren) finanzierte Forschergruppe MEMIN verfolgt das Ziel, die Prozesse bei Hochgeschwindigkeitseinschlägen (Impaktprozesse) und die Bildung von Impaktkratern mit experimentellen und numerischen Verfahren zu analysieren.

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International besetztes Team

Dieses sehr aufwendige Projekt zur Kraterbildung am Ernst-Mach-Institut (EMI) in Freiburg wird als MEMIN-Projekt bezeichnet und steht für "Multidisciplinary Experimental and Modeling Impact Research Network". Das Team setzt sich zusammen aus Geowissenschaftlern, Physikern und Ingenieuren des Geologischen Instituts der Universität Freiburg, des Planetologischen Instituts der Universität Münster, des Naturkunde-Museums in Berlin, des Geoforschungsinstituts in Potsdam, der Technischen Universität in München sowie der Materialprüfanstalt Stuttgart und des Ernst-Mach-Instituts und des Fraunhofer Instituts für Kurzzeitdynamik, beide in Freiburg und der University of California in Berkeley.

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Hochdynamische Experimente

Die Durchführung dieser hochdynamischen Experimente erfolgt am EMI in Freiburg durch eine neuartige Beschleunigungsanlage (eine "zweistufige" Leichtgaskanone). Die jeweiligen Projektile bestehen entweder aus Stahl oder aus einem Eisenmeteorit. Diese werden mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 000 Stundenkilometern auf Sandsteinblöcke geschossen und erzeugen dabei Dezimeter große "Impaktkrater".

Blöcke aus dem berühmten Treuchtlinger "Marmor"

Als neustes Projekt werden jetzt Blöcke aus dem berühmten Treuchtlinger "Marmor" verwendet. Dieser wird großflächig in Gundelsheim bei Treuchtlingen abgebaut. Die 20 x 20 cm und 40 x 40 cm großen Blöcke aus diesem "Marmor" wurden vom Steinmetz-Betrieb Franz-Josef Wittner in Deiningen angefertigt und jetzt von Prof. Dr. Alexander Deutsch vom Planetologischen Institut der Universität Münster abgeholt, einem der Projektleiter.

Diese Versuchsanordnung ist besonders spannend, da beim Riesereignis auch die Malmkalke (Treuchtlinger "Marmor") als sogenanntes Target (das getroffene Gestein) anstehend waren.

Neue Messtechniken

Mit neu entwickelten Messtechniken kann die Kraterbildung detailliert in Echtzeit dokumentiert werden. Der Krater und die Projektilreste können dann anschließend im Labor auf Deformationen untersucht werden. Die neu entwickelten "In-situ-Echtzeit-Messungen" machen Aussagen bezüglich der Rissausbreitung, der Spannungen, des Kraterwachstums und der Auswurfdynamik möglich.

Besseres Verständnis für Veränderungen

Nach den Einschlagsexperimenten erfolgt dann eine numerische Modellierung des Kraterbildungsprozesses. Das gesamte Forschungsprogramm wird zu einem tiefer gehenden Verständnis Impakt induzierter Veränderungen im Gestein beitragen und damit zu einem besseren Verständnis von natürlichen Kraterbildungsprozessen. Diese Ergebnisse werden auch zu einer besseren Kenntnis der Rieskraterentstehung führen.

Deshalb hat sich Gisela Pösges, stellvertretende Leiterin des Rieskrater-Museums auch besonders gefreut, dass Impaktversuche nun auch an riesrelevanten Gesteinen durchgeführt werden.

In der Ausstellung des Rieskrater-Museums

Ein solcher Impaktschussversuch wird auch in der Ausstellung des Rieskrater-Museums gezeigt. Am NASA Ames Research Center in Moffett Field bei Francisco wurden und werden Aluminiumkügelchen mit sehr hoher Geschwindigkeit (28 000 km/h) auf Sandschichten geschossen, die unterschiedlich koloriert sind und der gesamte Vorgang wird mit Hochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet.

Video wird im Rieskrater-Museum gezeigt

Diesen Versuch kann man sich per Video im Rieskrater-Museum anschauen. Für die nächste Zeit ist geplant, ein Video für Impaktschussversuche des Ernst-Mach-Instituts in Freiburg im Rieskrater-Museum zu zeigen und einen künstlichen Impaktkrater aus Treuchtlinger Marmor dort auszustellen. (pm)

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