Kontaktmechanik sub-mm großer Partikel in der Planetologie

Musiolik, Grzegorz GND

Die physikalische Beschreibung eines Kontaktes zwischen zwei Partikeln spielt in der modernen Astrophysik eine wichtige Rolle. Seien es die Wachstumsmechanismen von Staubteilchen in der frühen Planetenentstehung, die Zusammensetzung der Bestandteile von Kometen und Planetesimalen, oder aber auch die Beschreibung von kooperativen, granularen Phänomenen auf Planetenoberflächen; die Begriffe aus der Kontaktmechanik sind immer wieder präsent und helfen oft diese Vorgänge zu modellieren und zu verstehen.
In dieser Arbeit werden diverse experimentelle Ansätze zur Messung von Kontaktkräften im Kontext der Astrophysik vorgestellt. Darunter fallen zunächst die Messungen von Kontaktkräften von Eisaggregaten auf der μm- bis mm- Größenordnung, welche eine Lücke in der Entstehung größerer, kometarer und planetarer Körper zu erklären versuchen.
Anschließend werden weitere Experimente zur Zugfestigkeit von Analogmaterialien für diese kometaren und planetaren Körper vorgestellt und ihre Entstehungsgeschichte auf diese Weise untersucht.
Zuletzt werden Experimente zu Erosionen von Staub auf dem Mars und weiteren Planeten vorgestellt. Diese Messungen ermöglichen zu verstehen, wie sich Kontakte unter der Einwirkung von unterschiedlichen gravitativen Anziehungskräften verhalten.
Die Ergebnisse werden in einen fundamentalen Zusammenhang eingeordnet: beginnend bei μm großen Staubaggregaten, welche sich im Laufe der Zeit zu Planeten entwickeln und schließlich der Physik dieser Staubaggregate auf der Planetenoberfläche selbst.

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Musiolik, Grzegorz: Kontaktmechanik sub-mm großer Partikel in der Planetologie. 2020.

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