Rätsel um harte Perlmutt-Muschelschalen geknackt

Perlmutt fasziniert den Menschen seit jeher. Es gibt Muschelschalen ihr schillerndes Aussehen und schützt das Tier vor Fressfeinden und anderen Bedrohungen. Seit über 80 Jahren rätseln Wissenschaftler, woher die außergewöhnliche Härte von Perlmutt stammt – schon lange wird es als eines der zähesten Materialen der Welt gepriesen. Nun hat ein internationales Team aus den Bereichen Material- und Geowissenschaften sowie Biologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), der University of Michigan, der Macquarie University in Sydney und der Université Bourgogne Franche-Comté das Geheimnis gelüftet.

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Geochemiker messen neue Zusammensetzung des Erdmantels

Wie ist das Innere der Erde chemisch aufgebaut? Um das herauszufinden, haben sich Geochemiker der Universitäten Münster und Amsterdam die vulkanischen Schmelzen, die die portugiesische Inselgruppe der Azoren aufbauen, genauer angesehen. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass über die Erdgeschichte hinweg ein größerer Teil des Erdmantels aufgeschmolzen ist und die Erdkruste gebildet hat als zuvor angenommen. Daraus folgern die Forscher, dass auch die Dynamik zwischen Erdoberfläche und Erdmantel größer sein könnte als gedacht. Die Studie ist in „Nature Geoscience“ erschienen.

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Erster direkter Beweis: Mantelplume war Ursprung von jurassischen Flutbasalten in Südafrika

Der Ursprung gigantischer Magmaausbrüche, die zu globalen Klimakrisen und Artensterben führten, ist nach wie vor umstritten. Zwei konkurrierende Paradigmen erklären diese Kataklysmen entweder durch die Spaltung tektonischer Platten an der Erdoberfläche oder durch die Auswirkungen heißer Strömungen – genannt Mantelplumes – aus dem planetarischen Inneren. Eine Gruppe von Geochemikern aus Finnland (University of Helsinki) und Mosambik vermutet, dass sie den entscheidenden Beweis in der Magma-Provinz Karoo gefunden haben. Ihr neuer Artikel berichtet über die Entdeckung von primitiven Pikrit-Laven, die die erste direkte Probe eines heißen Mantelplumes unter dem südlichen Afrika liefern könnten, die während der Jurazeit entstanden.

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Verborgene Seiten der Kristalle sichtbar machen

Um 3D-Kristallstrukturen zu bestimmen, müssen ForscherInnen die Kristalle von allen Seiten durchleuchten können. Sehr kleine Kristalle mit weniger als einem Mikrometer Kantenlänge können dabei nur mittels Elektronenstrahlen untersucht werden. Nach derzeitigem Stand lässt die Elektronenkristallographie aber keine 360-Grad-Betrachtung der Kristalle zu. Ein Team um Tim Grüne von der Fakultät für Chemie der Universität Wien haben zwei Wege gefunden, wie sich der Probenhalter der Kristalle so präparieren lässt, dass die Rundum-Analyse von Kleinstkristallen möglich wird.

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Hochdruck schafft neue Nachbarn für Beryllium: ungewöhnliche Kristallstrukturen entdeckt

Das seltene Element Beryllium ist vor allem als Bestandteil von Smaragden, Aquamarinen und anderen Edelsteinen bekannt. Ein internationales Team mit Wissenschaftlern der Universität Bayreuth berichtet jetzt in „Nature Communications“ über eine sehr ungewöhnliche Entdeckung: Unter einem Druck, der 880.000mal so hoch ist wie der Druck der Erdatmosphäre, umgeben sich Beryllium-Atome in einem Phosphat-Kristall mit sechs Nachbaratomen statt üblicherweise mit vier. Vor fünf Jahrzehnten wurde diese Kristallstruktur theoretisch vorhergesagt, doch erst bei Hochdruckexperimenten am Deutschen Elektronensynchrotron (DESY) in Hamburg konnte sie nun beobachtet werden.

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Magnetismus im Erdmantel entdeckt

Das riesige Magnetfeld, das die Erde umgibt, sie vor Strahlen und geladenen Teilchen aus dem All schützt und an dem sich viele Tiere sogar orientieren können, ist in ständigem Wandel – weshalb es auch unter ständiger Beobachtung von Geowissenschaftlern ist. Die altbekannten Quellen des Magnetfelds sind der tief im Inneren liegende Erdkern, aber auch der Boden, auf dem wir stehen – die Erdkruste. Der Erdmantel hingegen wurde bisher weitestgehend als „magnetisch tot“ angesehen. Nun zeigen Forscher, dass eine Form des Eisenoxids, das Hämatit, auch im Erdmantel seine magnetischen Eigenschaften behalten kann. Die Studie ist in der Fachzeitschrift „Nature“ erschienen.

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Hiroshimaiten: Little Boy hat Glas wie bei einem Asteroideneinschlag erzeugt

Am 6. August 1945 warf ein US “B-29”-Bomber eine Atombombe über Hiroshima ab. In einem Augenblick wurden etwa 80.000 Menschen getötet. Die Explosion und die daraus resultierenden Feuerstürme zerstörten eine Fläche von mehr als 10 Quadratkilometern und verursachten Schäden von bis zu 90 Prozent aller Objekte in der Stadt. Aber was hochgeht, muss irgendwann auch wieder runter. Neue Forschungen, die heute in der Wissenschaftszeitschrift Anthropocene veröffentlicht wurde, ist “die erste veröffentlichte Aufzeichnung und Beschreibung von radioaktiven Niederschlägen, die aus der Zerstörung einer urbanen Umgebung durch Atombombenangriffe resultieren”, so die Autoren des neuen Artikels. Die Arbeiten zeigen, dass die nahegelegenen Strände auf der Halbinsel Motoujina in der Hiroshima-Bucht erstaunlicherweise bis zu einer Tiefe von etwa 10 Zentimetern mit diesem Niederschlagsmaterial übersät sind.

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Rätsel um „unsichtbares“ Gold entschlüsselt

In der größten Goldlagerstätte der USA in Nevada kommt Gold nicht in Form von Nuggets vor. Stattdessen liegt es – gemeinsam mit Arsen – in dem Mineral Pyrit verborgen, auch bekannt als „Katzengold“. Bisher war unklar, welche Rolle das Arsen für ein Goldvorkommen spielt. Ein Team aus WissenschaftlerInnen des Helmholtz-Zentrums Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ hat nun im Experiment erstmals gezeigt, dass die Konzentration des echten Goldes unmittelbar vom Arsengehalt des Pyrits abhängt. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Science Advancesveröffentlicht.

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