Minerale und Gesteine werden bei Einschlägen von Asteroiden oder Kometen unter kosmischen Geschwindigkeiten (typischerweise zwischen fünf und einigen zehner Kilometern pro Sekunde) durch die Passage der dabei entstehenden Stoßwelle metamorph verändert. Insbesondere Minerale zeigen charakteristische, irreversible Effekte, sogenannte Stoßwelleneffekte. Diese umfassen Phänomene wie Deformation, Phasenumwandlungen, Zersetzung, Amorphisierung im festen Zustand, Aufschmelzung und Verdampfung und sind wichtige Kriterien zum Nachweis von Impaktkratern und zur Druckbestimmung von stoßwellenüberprägten („geschockten“) Mineralen. Die Kombination von Stoßwelleneffekten unterschiedlicher Minerale wird zur Klassifikation impaktmetamorph veränderter Gesteine, Meteorite und im Rahmen von Raumfahrtmissionen gesammelten Probenmaterials verwendet.
In diesem Arbeitsfeld werden natürlich geschockte Minerale und Gesteine aus irdischen Impaktkratern sowie in Meteoriten untersucht, aber auch kontrollierte Impaktexperimente zur Erzeugung von Stoßwelleneffekten in einer Vielzahl an Materialien durchgeführt. Die Stoßwelleneffekte werden mit mikroanalytischen Methoden (optische Mikroskopie, Elektronenmikroskopie, Ramanspektroskopie, Transmissionselektronenmikroskopie) charakterisiert um die Bildungsmechanismen von Stoßwelleneffekten in unterschiedlichen Materialien zu verstehen, deren Druckkalibrierung zu verbessern und damit die Stoßwellenmetamorphose-Klassifikation von Gesteinen und Meteoriten weiterzuentwickeln.
Die Abbildung zeigt Ringwoodit, eine Hochdruckmodifikation des Silikats Olivin.