Das Projekt "Fortschrittliche Beobachtung von Meteor-Kopf-Echos mit MAARSY zur Bestimmung des mikrometeorischen Flusses in die MLT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik e.V. an der Universität Rostock durchgeführt. Die Erde unterliegt einem kontinuierlichen Strom extraterrestrischer Teilchen. Deren Größen von kleinsten Staubpartikeln bis hin zur Größe von Asteroiden reichen. Die meisten Meteorite, die in die Erdatmosphäre eintreten, verdampfen im Höhenbereich von 70-140 km und lagern dort einen Teil ihrer Masse ab. Das dabei abgetragene meteorische Material spielt eine wichtige Rolle in der Bildung mesosphärischer Eisteilchen. Diese Eisteilchen führen zu den bekannten Phänomenen der leuchtenden Nachtwolken und der polaren mesosphärischen Sommerechos. Beide Phänomene sind gute Indikatoren atmosphärischer Dynamik und werden auch genutzt, um Klimatrends für diesen Höhenbereich abzuleiten. Zum besseren Verständnis dieser Klimasignale ist es jedoch wichtig, den meteorischen Masseneintrag in die Mesosphäre/ untere Thermosphäre (MLT) zu quantifizieren. In der Literatur gibt es eine große Diskrepanz für den meteorischen Massenfluss von 5-270 t/d für diesen Höhenbereich. Ziel dieses Antrags ist es, die große Unsicherheit signifikant zu reduzieren. Dazu beabsichtigen wir, aus den kontinuierlichen atmosphärischen Messungen mit dem Middle Atmosphäre Alomar Radar System auf der norwegischen Insel Andoya, Meteor-Kopf-Echos zu beobachten. Diese Messungen sollen zeitgleich zu Beobachtungen anderer Phänomene, wie zum Beispiel mesosphärischer Sommer- oder Winterechos erfolgen. Dieser neue und einzigartige Datensatz ermöglicht es eine Meteor-Kopf-Echo Klimatologie zu erstellen. Besonders die interferometrischen Fähigkeiten des neuen Radars in Verbindung mit dem Mehr-Kanal-Empfangssystem erlauben es, die Geschwindigkeit, Flugbahn und den Quellradianten der Meteoroiden mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Auf Grundlage dieser Messungen ist beabsichtigt die saisonalen Schwankungen für die verschiedenen sporadischen Quellen zu untersuchen, um schließlich den Meteorfluss für die beobachteten Teilchengrößen (10e-6-10e-11 kg) abzuschätzen. Des Weiteren soll die Ionisierungseffizienz für die verschiedenen Meteorpopulationen, wie zum Beispiel für Meteor Schauer und sporadische Meteore, abgeschätzt werden. Dazu beabsichtigen wir die Masse der Meteore aus der Radarrückstreuquerschnittsfläche zu bestimmen und diese mit der dynamischen Masse zu vergleichen. Auf der Grundlage dieser Beobachtungen ist es möglich den absoluten meteorischen Masseneintrag in die MLT weiter einzugrenzen, insbesondere für eine Teilchengröße die kaum mit anderen Fernerkundungsverfahren zugänglich ist. Der abgeleitete Jahresgang des Meteorflusses ist ein wesentlicher Bestandteil für die Modellierung mesosphärischen Eises und zudem von Bedeutung, um die klimatologischen Trends der leuchtenden Nachtwolken und ihrer korrespondierenden Radarechos zu verstehen.
Das Projekt "Mineral magnetism of shocked ferrimagnetic minerals" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Geowissenschaften, Abteilung Strukturgeologie & Tektonik durchgeführt. Magnetic properties of ferrimagnetic minerals depend on their crystal lattice, anisotropy, chemical composition and grain size. The latter parameter is strongly controlled by microstructures, which are significant for the interpretation of the magnetic properties of shocked magnetic minerals. Fracturing and lattice defects are the main causes for magnetic domain size reduction and generate an increase in coercivity and the suppression of magnetic transitions (e.g. 34 K transition in pyrrhotite, Verwey transition in magnetite).Especially for an adequate investigation of shock-induced modifications in ferromagnetic minerals, a combination of microstructural and magnetic measurements is therefore essential.This project focusses on two significant aspects of extreme conditions - the consequence of shock waves on natural material on Earth and on the magnetic mineralogy of exotic magnetic minerals in iron meteorites. In order to obtain general correlations between deformation structures and magnetic properties, the specific magnetic properties and carriers as well as microstructures of samples from two impact structures in marine targets (Lockne and Chesapeake Bay) will be compared with shocked magnetite ore and magnetite-bearing target lithologies from outside the crater (Lockne) as well as from undeformed megablocks within the crater (Chesapeake Bay). We will test the hypothesis if shock-related microstructures and associated magnetic properties can significantly be overprinted by postshock hydrothermal alteration. We especially want to focus on the Verwey transition (TV) as lower TVs are described for shocked impact lithologies. Hence, the main focus of this study lies on magneto-mineralogical investigations which combine low- and high-temperature magnetic susceptibility and saturation isothermal remanent magnetization with mineralogical and microstructural investigations. The same methods will then be used for the investigation of iron meteorites, whose magnetic properties are often controled by exotic magnetic minerals like cohenite, schreibersite and daubreelite in addition to the metal phases. Magnetic transition temperatures of those phases are poorly documented in relation to their chemical composition as well as to their crystallographic and microstructural configuration. For a general understanding of shock-related magnetization processes in extraterrestrial and terrestrial material, however, it is crucial to obtain a general correlation between the initial 'unshocked' state and the subsequent shock- and alteration-related overprints.