Präsolares Mineral

Präsolare Minerale, oft auch Präsolare Körner oder Sternenstaub genannt, sind winzige Kristalle die Teil der feinkörnigen Matrix von primitiven Meteoriten sind und bereits vor der Bildung unseres Sonnensystems existiert haben.
Es wird angenommen, dass sie in Supernovaexplosionen oder im der Umgebung von roten Riesensternen entstanden sind. Nach ihrer Bildung wurden sie Teil der Molekülwolke von der sich letztlich der solare Nebel separierte und zu unserem Sonnensystem kollabierte. Vermutlich weil die in Meteoriten gefundenen präsolaren Kristalle aus widerstandsfähigen refraktären Mineralen bestehen, haben sie den Kollaps des solaren Nebels und die darauffolgende Bildung von Planetesimalen, von welchen die primitiven Meteorite abstammen, überstanden.

Es gibt unterschiedliche Arten präsolarer Kristalle. Folgende Kristalle konnten bisher indentifiziert werden:

Diamant ( C )
Graphit ( C )
Siliziumkarbid ( SiC )
Titankarbid ( TiC )
Siliziumnitrid ( Si₃N₄ )
Korund ( Al₂O₃ )
Spinel ( MgAl₂O₄ )
Hibonit ( (Ca,Ce)(Al,Ti,Mg)₁₂O₁₉ )
Titanoxid ( TiO₂ )

Bereits Mitte der 1960er Jahre wurden Edelgase mit ungewöhnlichen Isotopenverhältnissen in primitiven Meteoriten gefunden. Dies führte bereits damals zu dem Schluss, dass präsolare Minerale in diesen Meteoriten als Träger dieser Edelgase vorkommen müssen. Jedoch erst 1987 konnten winzige Diamanten und Siliziumkarbidkörner als Träger dieser Edelgase indentifiziert werden [1,2]. Zusätzlich wurden weitere Isotopenanomalien in diesen Mineralen nachgewiesen. Da die Sonnenmaterie eine einigermaßen homogene isotopische Zusammensetzung hat, beweisen die Isotopenanomalien die präsolare Herkunft dieser außergewöhnlichen Kristalle.

Präsolare Kristalle werden hauptsächlich mittels Elektronenmikroskopie (SEM/TEM) und Massenspektroskopie (Edelgasmassenspektroskopie, Resonanz Ionisations Massenspektroskopie (RIMS), Sekundärionen Massenspektroskopie (SIMS, NanoSIMS)) untersucht. Präsolare Diamanten haben nur eine Größe von wenigen Nanometern, weswegen sie auch Nanodiamanten genannt werden. Obwohl Nanodiamanten, neben Siliziumkarbidkristallen, die ersten entdeckten präsolaren Kristalle waren, ist relativ wenig über sie bekannt. Die übrigen präsolare Kristalle haben eine typische Größe im Mikrometerbereich und sind deshalb einfacher zu untersuchen.

Referenzen

[1] Lewis R.S., Tang M., Wacker J.F., Anders E. and Steel E. (1987) Interstellar diamonds in meteorites, Nature 326, 160-162.
[2] Bernatowicz, T., Fraundorf, G., Ming, T., Anders, E., Wopenka, B., Zinner, E., and Fraundorf, P. (1987) Evidence for interstellar SiC in the Murray carbonaceous meteorite, Nature 330, 728.

Referenzen

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