Asteroidenanalytik

Lesen im Archiv des Sonnensystems

Der Grund für Dr. Agnese Fazio, nach Jena zu kommen, ist klein, geradezu winzig, aber dafür umso bedeutender. Denn die italienische Mineralogin erforscht nicht weniger als die Geschichte unseres Sonnensystems – und das anhand von Staubpartikeln.

Dr. Agnese Fazio und Prof. Dr. Falko Langenhorst analysieren an der Universität Jena seltene Asteroidenproben. (Foto: Anne Günther / FSU)

Besonders machen diese wenige Mikrometer großen Körnchen ihre Quelle: Denn sie stammen vom mehr als 40 Millionen Kilometer entfernten Asteroiden „25143 Itokawa“. Die Raumsonde „Hayabusa“ der japanischen Weltraumorganisation JAXA hatte die Proben 2010 mit zur Erde gebracht. In der ersten Untersuchungsphase wurden die kostbaren Proben nur zwei Einrichtungen in Europa zur Verfügung gestellt, eine davon ist das Institut für Geowissenschaften der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Im Rahmen eines Stipendiums der Alexander von Humboldt-Stiftung nimmt die 29-jährige Sizilianerin nun in den kommenden zwei Jahren in Jena die Proben genauer unter die Lupe.

Für Mineralogen sind die kaum Haaresbreite einnehmenden Asteroidenstückchen ein riesiger Schatz, bergen sie doch wichtige Informationen aus der Anfangszeit unseres Sonnensystems. „Die Asteroiden aus dem Gürtel zwischen Mars und Jupiter, wo sich auch ,25143 Itokawa‘ befindet, haben sich seit 4,5 Milliarden Jahren nicht grundsätzlich verändert“, sagt Prof. Dr. Falko Langenhorst, der Lehrstuhlinhaber für Analytische Mineralogie der Mikro- und Nanostrukturen und Gastgeber Fazios. „Die uns vorliegenden Proben beinhalten also praktisch ein Archiv der Geburtsstunde unseres Sonnensystems.“

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Und genau das liest Agnese Fazio derzeit. Vor allem interessiert sie sich für die sogenannte Weltraumverwitterung, ein Prozess, der nichts mit dem Einfluss von Wasser zu tun hat. „Solche Objekte im All, wie etwa ein Asteroid, haben keine Atmosphäre und sind deshalb den Einflüssen aus dem All schutzlos ausgesetzt“, erklärt sie. „Permanent schlagen Partikel auf die Oberfläche und verändern sowohl Struktur als auch Chemie des Materials.“ Ähnlich verhält es sich während der Wechselwirkungen mit kosmischer Strahlung und dem sogenannten Sonnenwind.

In diesem fest verschraubten Metallzylinder sind mikroskopisch kleine Staubkörnchen vom Asteroiden „25143 Itokawa“ eingeschlossen, die nun auch von Dr. Agnese Fazio in Jena analysiert werden. (Foto: Jan-Peter Kasper / FSU)

Mit verschiedenen Experimenten will Fazio die Effekte, denen ein Asteroid während dieser „Weltraumverwitterung“ unterliegt, nachstellen. In einem ersten Versuch gelang es ihr bereits, mit einem Laser die gleichen Krater in Olivin – ein im All, aber auch im Erdinneren häufig vorkommendes Silicatmineral – zu erzeugen, die auch auf den extraterrestrischen Proben zu sehen sind. Dank solcher Simulationen können Astrophysiker die Informationen, die sie durch spektroskopische Untersuchungen – etwa eines Asteroiden – erhalten, besser auswerten, denn ihnen ist es dadurch möglich, die Weltraumverwitterung zu berücksichtigen. Deshalb ist die italienische Gastwissenschaftlerin auch in eine Forschergruppe (FOR 2285) unter der Leitung von Prof. Dr. Alexander Krivov vom Astrophysikalischen Institut der Universität Jena integriert.

„Diese enge und unkomplizierte Zusammenarbeit innerhalb der Universität Jena ist für meine Forschung sehr bereichernd“, sagt Fazio. Außerdem spreche auch die hervorragende technische Ausstattung in der Analytischen Mineralogie dafür, sagt die Italienerin, die in den vergangenen neun Jahren in Pisa studiert hat. „Nur durch diese Rahmenbedingungen kann ich meine Versuche überhaupt durchführen. Jena ist ein sehr guter Ort, um Neues zu lernen, wie z. B. die Transmissionselektronenmikroskopie“, fasst die Italienerin zusammen. Überhaupt sei sie hier sehr gut angekommen. Geholfen habe ihr dabei u. a. der italienische Stammtisch, über den sie viele neue Kontakte in Jena geknüpft hat, berichtet Agnese Fazio.

Kontakt:
Dr. Agnese Fazio
Institut für Geowissenschaften der Universität Jena
Lehrstuhl für Analytische Mineralogie der Mikro- und Nanostrukturen
07745 Jena
E-Mail: agnese.fazio@uni-jena.de

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