Einschläge im Laborformat. Foto: DFG Forschergruppe MEMIN
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Multidisciplinary Experimental and Modeling Impact Research Network (MEMIN)

Der Einschlag eines kosmischen Körpers wie eines Asteroiden auf einer planetaren Oberfläche ist ein fundamentaler Prozess im gesamten Sonnensystem. Ein Verständnis dieses Prozesses ist nur durch interdisziplinäre Forschung unter Einbeziehung natürlicher Krater, experimenteller Laborstudien und numerischer Simulationen zu erlangen. Wissenschaftler am Museum für Naturkunde Berlin sind an einem multidisziplinären Netzwerk zur experimentellen und numerischen Impaktforschung (Multidisciplinary Experimental and Modeling Impact Research Network, MEMIN) beteiligt, in dem Geowissenschaftler, Physiker und Ingenieure gemeinsam neue Erkenntnisse über die Entstehung von Impaktkratern auf der Erde und anderen Planeten gewinnen.

Eine zentrale Bedeutung im MEMIN-Programm kommt zweistufigen Leichtgaskanonen zu, die durch die Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, für experimentelle Studien zur Verfügung stehen. Die Leichtgaskanonen sind in der Lage, Eisen-, Aluminium- und meteoritische Projektile von 2 bis 12 Millimeter Durchmesser auf Geschwindigkeiten von bis zu 7,8 Kilometer pro Sekunde zu beschleunigen. Dadurch entstehen zuvor nicht erreichbare Kratergrößen im Dezimeterbereich in Festgesteinen, die detaillierte räumliche Analysen ermöglichen. Durch die Verwendung verschiedener Targetgesteine mit unterschiedlichen Festigkeiten, Porositäten, Wassersättigung und durch Variation der Einschlaggeschwindigkeiten und des Projektilmaterials soll der Einfluss auf die Kratermechanik, Stoßwellenmetamorphose und Projektilverteilung beim Einschlagprozess untersucht werden.

Das Arbeitsprogramm umfasst eine vollständige mineralogisch-petrophysikalische und mechanische Charakterisierung der Targetgesteine vor und nach den Impaktexperimenten. Dabei kommen neuartige geophysikalische Methoden zur mesoskaligen Tomographie und mikrostrukturelle Analysen im Nanometerbereich zum Einsatz. Rissausbreitung, Spannungen, Kraterwachstum und die Auswurfsdynamik werden mit neu  entwickelten Methoden in situ in Echtzeit gemessen. Zudem wird der gesamte Kraterbildungsprozess numerisch modelliert.

MEMIN ist darauf ausgelegt, auf Grundlage einer soliden Datenbasis numerische Kratermodelle zu validieren und zu verbessern, die es erlauben experimentelle Beobachtungen auf reale Kratergrößen zu übertragen.

Teilprojekte:

Übersichtspublikation:

Kenkmann, T., Deutsch, A., Thoma, K., Ebert, M., Poelchau, M. H., Buhl, E., Carl, E.-R., Danilewsky, A. N., Dresen, G., Dufresne, A., Durr, N., Ehm, L., Grosse, C., Gulde, M., Güldemeister, N., Hamann, C., Hecht, L., Hiermaier, S., Hoerth, T., Kowitz, A., Langenhorst, F., Lexow, B., Liermann, H.-P., Luther, R., Mansfeld, U., Moser, D., Raith, M., Reimold, W. U., Sauer, M., Schäfer, F., Schmitt, R. T., Sommer, F., Wilk, J., Winkler, R., Wünnemann, K. (2018): Experimental impact cratering: A summary of the major results of the MEMIN research unit. - Meteoritics and Planetary Science, 53, 8, pp. 1543—1568.
DOI: http://doi.org/10.1111/maps.13048

Weitere Informationen:

Finanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Laufzeit: 2011-2016

Projektwebseite: http://www.memin.de/