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TU Berlin

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Einschlagbecken auf dem Mond

Schrödinger Basin
Lupe

Sonderforschungsbereich TRR 170: Late Accretion onto Terrestrial Planets

Die Einschlagbecken gehören zu den ältesten und markantesten topographischen Formen auf dem Mond. Sie sind die einzigen Hinterlassenschaften vom sogenannten Großen Bombardement (englisch Late Heavy Bombardement), das zwischen ungefähr 4.5 und 3.8 Milliarden Jahren stattfand. Die Becken bilden somit eine Grundlage für unser Verständnis der frühen Entwicklung der terrestrischen Planeten. Für eine genauere Eingrenzung der Masse, Verteilung und des zeitlichen Ablaufs des Großen Bombardements spielen sowohl Morphologie als auch das Gravitationsfeld der Becken eine tragende Rolle.

Frühere Studien über die charakteristischen Eigenschaften der Einschlagbecken, wie beispielsweise deren Ringdurchmesser und Beckentiefe, wurden auf Grundlage von Daten mit begrenzter Genauigkeit und Auflösung durchgeführt. Mit Hilfe präziser Messdaten aktueller Missionen lassen sich die Eigenschaften einzelner Becken nun überarbeiten. Anhand der Daten des Laseraltimeters (LOLA) an Bord der Raumsonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) werden wir die Topographie einzelner Einschlagbecken auf dem Mond neu kartieren. Da ältere Becken durch die Überlagerung  später entstandener Krater oder durch Auswurfmaterial, freigesetzt durch vulkanische Aktivitäten, schwer zu identifizieren sind, spielt besonders das Gravitationsfeld eine wichtige Rolle für das Erkennen einzelner Becken und derer Eigenschaften. Für die Berechnung von Bouguer Anomalien werden wir hochauflösende Messdaten der Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) Mission nutzen. Die Anomalien werden dem gleichen Referenzrahmen wie dem der Topographie zugeordnet, so dass ein Vergleich der topographischen Eigenschaften individueller Einschlagbecken mit der Signatur des Gravitationsfeldes möglich wird.

Vorrangiges Ziel unserer Arbeit ist das Aufstellen eines Gesamtkatalogs aller lunaren Einschlagbecken. Um festzustellen, ob es sich bei den untersuchten Strukturen tatsächlich um ein Einschlagbecken handelt, werden wir einen Algorithmus entwickeln, der eine numerische Aussage über das Konfidenzniveau macht. Für bestätigte Becken werden wir neue Messungen der geographischen Koordinaten des Mittelpunktes, der Anzahl der Ringe und deren Durchmesser sowie der Tiefe der Becken durchführen, die später in dem Katalog zusammengefasst werden. Um Messungen unabhängig von visuellen Einflüssen durchzuführen, werden wir einen Algorithmus herleiten, der die Topographie und das Gravitationsfeld einzelner Becken mit einem Referenzmodell vergleicht. Darüber hinaus werden wir, in Zusammenarbeit mit unseren Partnern in den Teilprojekten A3 und A4, die relativen Alter aller identifizierter Becken anhand von Krater Statistiken, mit verbesserter Altersbestimmungen von Mondgesteinen sowie durch die altersbedingte Glättung der Topographie und des Gravitationsfeldes bestimmen.

Bei dem Projekt Late Accretion onto Terrestrial Planets (TRR 170) handelt es sich um einen Sonderforschungsbereich, finanziert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) mit Sitz in Berlin und Münster. Die teilnehmenden Einrichtungen sind die Freie Universität Berlin (FUB), die Technische Universität Berlin (TUB), die Westfälische Wilhelms-Universität Münster (WWU), das Museum für Naturkunde - Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung, Berlin (MfN) und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). 

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