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Solar wind noble gases in GENESIS targets and nucleosynthetic noble gases in single presolar grains from primitive meteorites

English title Solar wind noble gases in GENESIS targets and nucleosynthetic noble gases in single presolar grains from primitive meteorites
Applicant Wieler Rainer
Number 113288
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Institut für Geochemie und Petrologie ETH Zürich
Institution of higher education ETH Zurich - ETHZ
Main discipline Geochemistry
Start/End 01.10.2006 - 30.09.2009
Approved amount 408'350.00
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Keywords (8)

Genesis space mission; solar system formation; noble gases; solar wind; solar abundances; meteorites; nucleosynthesis; solar element abundances

Lay Summary (German)

Lead
Lay summary
Wenn man die Entstehung und Frühgeschichte des Sonnensystems verstehen will, muss man unter anderem die Zusammensetzung des "Solaren Nebels"kennen, also der ursprünglichen Materie, aus der sich erst "Planetenbausteine" und schliesslich die Planeten bildeten. Heute widerspiegelt die Sonne diese ursprüngliche Zusammensetzung weitaus am besten. Die einzige Möglichkeit, solare Materie direkt zu studieren, bilden Proben, in denen "Sonnenwind" eingefangen wurde, also Atome aus dem Teilchenstrom, welchen die Sonne kontinuierlich aussendet. Staub von der Mondoberfläche eignet sich zum Beispiel zu diesem Zweck. Die ersten künstlichen Proben mit Sonnenwind waren die Sonnenwind Segel aus Alu-Folie, welche an der Universität Bern entwickelt und während den Apollo Missionen auf der Mondoberfläche aufgespannt wurden. Die Genesis Raumsonde nutzt dasselbe Prinzip, allerdings wurden sehr viele verschiedene Materialien exponiert und dies für viel länger als die Apollo Folien, nämlich für rund zweieinhalb Jahre. Dies wird es ermöglichen, sehr viel mehr Elemente aus dem Sonnenwind zu messen und mit grösserer Genauigkeit als bei den Apollo Folien. Diese Messungen sind möglich, obwohl die Sonde im September 2004 in der Wüste von Utah abstürzte. Statt rund 250 verschiedene Probenplättchen hat man nun halt über 10'000 Scherben zur Verfügung, welche alle Sonnenwind enthalten.Das Ziel unseres SNF Projekts ist die präzise Bestimmung von Element- und Isotopenhäufigkeiten aller fünf Edelgase im Sonnenwind. In einem Teilprojekt wollen wir die Tiefenabhängigkeit der Zusammensetzung der Edelgase in einem speziell für uns entwickelten metallischen Glas bestimmen, indem wir das Glas stufenweise abätzen und die freigestzten Edelgase in einem Massenspektrometer messen. Daraus erhoffen wir uns Rückschlüsse über die Natur einer enigmatischen "Edelgaskomponente" im Sonnenwind. Diese Kompnente scheint in allen Mondproben vorhanden zu sein.Sie müsste aus sehr schnellen Teilchen im Sonnenwind stammen, welche aber gemäss direkten Messungen heute um viele Grössenordnungen zu wenig häufig sind, um die Daten der Mondproben zu erklären. In einem zweiten Projekt wollen wir mit Messungen der Häufigkeit der verschiedenen Neon Isotope das sogenannte Konzentrator Target kalibrieren, welches gebraucht werden soll, um die Zusammensetzung des sehr wichtigen Elementes Sauerstoff im Sonnenwind zu bestimmen. Dies geschieht, indem wir sehr kleine Flächen (etwa 0.1 mm im Quadrat) mit einem Laser beschiessen und das austretende Neon in einem äusserst empfindlichen Massenspektrometer messen. Dieses Gerät ist ein Eigenbau und ist etwa 100 mal empfindlicher als konventionelle Geräte. Als drittes wollen wir schliesslich untersuchen, ob sich die Zusammensetzung des Sonnenwindes in Abhängigkeit seiner Geschwindigkeit ändert. Zu diesem Zweck vergleichen wir Proben, welche entweder zu Zeiten hoher bzw. niedriger Geschwindigkeit exponiert wurden.Solche Daten werden vor allem erlauben zu bestimmen, wie gut der Sonnenwind überhaupt die Zusammensetzung der Sonne selbst widerspiegelt.
Direct link to Lay Summary Last update: 21.02.2013

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
126460 High energy particle irradiation in the early solar system and stellar nucleosynthesis studied with noble gases in primitive meteorites 01.10.2009 Project funding (Div. I-III)
101581 Solar wind noble gases in targets from the GENESIS space mission 01.10.2003 Project funding (Div. I-III)

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