Projekt P7: Kollisionseigenschaften und Fragmentverteilungen in Impaktexperimenten bei hohen Geschwindigkeiten (IGW/Jena)

Zusammenfassung

Trümmerscheiben sind anhand der erhöhten thermischen Emission von Staubteilchen erkennbar, welche durch die Impaktfragmentierung entstehen. Numerische Simulationen von Trümmerscheiben setzen Kenntnisse der Fragmentgrößenverteilung voraus. Insbesondere in den extrasolaren „Asteroidengürteln“ sowie in den dynamisch angeregten Teilen extrasolarer „Kuipergürtel“ entstehen solche Fragmente in Hochgeschwindigkeits-Kollisionen. Dementsprechend sollen (1) Hochgeschwindigkeits-Impaktexperimente unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt werden und (2) die Fragmentgrößenverteilung auf einem realen Asteroiden bestimmt werden. Die Impaktexperimente werden in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik in Freiburg durchgeführt. Dabei sollen kugelige, mm- bis cm-große Targets und Projektile aus realistischen Astromaterialien (chondritische Meteorite mit peridotitischer Zusammensetzung) eingesetzt werden. Als wichtige Größe wird die kritische Fragmentierungsenergie QD* für hohe Impaktgeschwindigkeiten bestimmt werden (~ 3−5 km/s). Die reale Fragmentgrößenverteilung im Asteroidengürtel (Trümmerscheibe im Sonnensystem) soll hingegen über elektronenmikroskopische Beobachtungen an Staubkörnern vom Asteroiden Itokawa ermittelt werden. Die Proben wurden im Rahmen der Hayabusa 1-Mission auf die Erde gebracht. Die Universität Jena hat hierzu eine Kooperationsvereinbarung mit der JAXA abgeschlossen. Das Projekt ist komplementär zu P6 (Impakte bei niedriger Geschwindigkeit) und liefert wichtige Eingabedaten für die theoretischen Projekte P1, P2 und P3.