Im Labor wurde die Kollision eines Asteroiden mit dem Planeten nachgestellt

Physiker der Universität Jena und des Forschungszentrums DESY führten ein Experiment zur Simulation von Veränderungen durch

Materialien auf der Oberfläche des PlanetenKollision mit einem großen Meteoriten. Wissenschaftler beobachteten Veränderungen im Mineral Quarz mit atomarer Auflösung in Zeitlupe. Das Experiment zeigte die Existenz einer bisher unbekannten Form dieses Minerals.

Für ihr Experiment platzierten die ForscherQuarzpartikel in einer dynamischen Zelle mit einem Diamantamboss. Dies ist ein experimentelles Design, bei dem das Testmaterial zwischen zwei konischen Diamanten platziert wird. Das Design des Geräts ermöglicht es Ihnen, den Druck während des Experiments schnell zu ändern und extreme Werte zu erreichen, z. B. im Inneren des Erdkerns oder am Kollisionspunkt eines Asteroiden mit der Oberfläche.

Mit einer DiamantambosszelleDie Forscher drückten kleine Einkristalle aus Quarz immer fester zusammen und leiteten intensives Röntgenlicht durch sie, um Veränderungen in ihrer Kristallstruktur zu untersuchen. Gleichzeitig wurde der Prozess langsam genug durchgeführt, um die allmählichen Veränderungen zu verfolgen.

Das fanden die Forscher bei einem Druck von caBei 180.000 Atmosphären verwandelte sich die Quarzstruktur plötzlich in eine dichter gepackte Übergangsstruktur. In dieser Kristallstruktur wird Quarz um ein Drittel seines Volumens komprimiert. Die Autoren der Arbeit weisen darauf hin, dass diese Übergangsform zur Bildung charakteristischer Linien innerhalb des Gesteins führt, die dem Einschlag eines Asteroiden ausgesetzt sind, die unter dem Mikroskop erkennbar sind.

Lamellenstruktur unter dem Mikroskop. Bild: Falko Langenhorst, Christoph Otzen (Universität Jena)

Asteroideneinschläge sind katastrophalEreignisse, die zur Bildung riesiger Krater und manchmal zum Schmelzen von Teilen der Erdkruste führen. Doch solche Spuren sind nur von kurzer Dauer und werden im Zuge der Erosion zerstört. Ein zuverlässigerer „Zeuge“ ist von Bedeutung. Beispielsweise verwandelt sich Quarzsand bei einer Kollision in Glas, wobei mikroskopische Linien die Quarzkörner schneiden. 

Obwohl Forscher diese Spuren zuvor verknüpft habenFür die Analyse von Kollisionen war noch nicht klar, wie sie entstehen. Die Ergebnisse der neuen Arbeiten zeigen, dass die Anzahl und Ausrichtung dieser Linien Rückschlüsse auf die Art des Einschlags zulassen. Sie zeigen zum Beispiel, wie hoch der Aufpralldruck war.

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