Bestimmung der Spurenelementgehalte interplanetarer Staubteilchen
mit der Heidelberger Protonen Mikrosonde

Interplanetare Staubteilchen (IDPs), die in der Stratosphäre gesammelt werden, sind kleine, extraterrestrische Teilchen (10--20 µm) mit mikro- und submikrometer großen Mineralkörnern. Bezogen auf solare Häufigkeiten sind verschiedene volatile Spurenelemente in IDPs stark angereichert. Zwei mögliche Erklärungen für diese Anreicherungen werden zurzeit diskutiert:

1. IDPs repräsentieren eine neue Art solares Material, welches primitiver als CI Chondrite ist, oder
2. die Anreicherungen werden durch Kontaminationsprozesse in der Atmosphäre erzeugt.

Die Bestimmung der Position der Spurenelemente in den IDPs kann helfen, die relative Bedeutung der beiden genannten Erklärungsmodelle zu bestimmen. In Fall 1 erwartet man die natürlichen Spurenelemente in spezifischen Wirtsphasen. Kontaminationsprozesse, deren Exitenz nachgewiesen wurde, konzentrieren die Anreicherung der Spurenelemente auf die Oberfläche der Teilchen. Gleichzeitig erlaubt die Bestimmung der Wirtsminerale der Spurenelemente einen Vergleich mit den Mineralen in kohligen Chondriten. Kohlige Chondrite der Klasse CI sind das primitivste solare Material, welches für Untersuchungen im Labor zur Verfügung steht. Die Heidelberger Protonenmikrosonde hat mit ihrem 2,2 MeV Protonenstrahl eine Analysetiefe von ca 30 µm. IDPs bestehen aus etwa Mikrometer großen Mineralen. Um bei der Analyse der Teilchen gezielt einzelne Mineralphasen zu untersuchen, ist es notwendig, in dem Analysevolumen einen Überlapp mehrerer Minerale zu vermeiden. Hierfür haben wir eine Präparationsmethode entwickelt, um 700 nm dünne Schnitte einzelner IDPs anzufertigen. Bisher sind fünf IDPs erfolgreich präpariert und analysiert worden.

Drittmittelgeber:

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg

Beteiligte Wissenschaftler:

Dipl. Phys. Christian Wies, Dr. Kurt Traxel, Dr. Mischa Maetz, Prof. Dr. Elmar K. Jessberger

Veröffentlichungen:

Wies, C., E.K. Jessberger, W. Klöck, M. Maetz, D. Rost, T. Stephan, K. Traxel, A. Wallianos,: Mineral specific trace element contents of interplanetary dust particles, Nucl. Instr. and Meth. B, accepted (2001).

Traxel, K., P. Arndt, J. Bohsung, K.-U. Braun-Dullaeus, M. Maetz, D. Reimold, H. Schiebler, A. Wallianos,: The new heidelberg proton microprobe: The success of a minimal concept. Nucl. Instr. and Meth. B 104, 19-25 (1995).