Metanis i partikelacceleratoren

Første størrelsesmåling af iskrystaller lykkedes

Baseret på længden af ​​lyslinjerne kan størrelsen af ​​krystallerne i methanhydratet bestemmes: ca. 0, 6 mm. Ti gange større end laboratorievoksne krystaller. © MARUM_ Research Center Ocean Borders
læst op

Metanis-krystaller er meget større end tidligere antaget. Dette bekræftes af målinger fra forskere, der bruger partikelacceleratoren HASYLAB i Hamborg. Derefter har de naturlige krystaller en diameter på ca. 0, 6 millimeter, mens laboratorieproducerede metanisprøver kun er ca. 0, 04 millimeter store. Dette antyder vækst, ifølge forskerne. De nye fund giver helt nye perspektiver for datering af tidspunktet for dannelse af methanhydrater.

For offentliggørelsen af ​​disse resultater i tidsskriftet Geophysical Research Letters modtog Stephan Klapp, ph.d.-studerende ved Graduate School GLOMAR - Global Change in the Marine Realm på University of Bremen 2007 GLOMAR Prize 2007 den 11. januar 2008. Det vil blive tildelt for bedste videnskabelige publikation af GLOMAR Ph.d.-studerende. Projektet er finansieret af Deutsche Forschungsgemeinschaft.

Resultater overrasker forskere

"Vi blev helt overrasket over resultaterne - baseret på krystaller produceret i laboratoriet troede vi, at naturlige krystaller er meget mindre, " sagde Klapp, der udførte målingerne sammen med Göttinger-kolleger. ”Tilsyneladende, efter deres første dannelse, forandrer kristallerne sig stadig og vokser. Måske er det endda muligt, at størrelse afslører noget om metanis-alderen, "spekulerer geologen.

I bunden af ​​havet er der enorme forekomster af methanhydrat, der kan frigøre vores energiproblemer og / eller få vores klima til at vælte. © MARUM_ Research Center Ocean Borders

Metanis er en vigtig del af den globale kulstofcyklus. De store mængder, der er lagret i havbunden, indeholder mere energi end alle olie-, kul- og gasreserver i verden tilsammen. På samme tid er metanen, den indeholder, 30 gange mere skadeligt for klimaet end kuldioxid, når det når atmosfæren. Det er derfor vigtigt, at vi lærer så meget som muligt om dette stof. Dette inkluderer viden om dens krystalstruktur. Fordi denne viden hjælper med at forstå, hvordan metanis dannes, hvordan den vokser, og hvilke processer der finder sted i dets miljø.

Dybfrosne prøver

For at måle krystaller, der kun er stabile ved højt tryk og lave temperaturer, brugte Klapp synchrotronstråler genereret af partikelacceleratoren DORIS III fra Hamburgs synchrotronstrålingslaboratorium HASYLAB. Så at metanisen ikke nedbrydes til vand og gas, blev prøverne afkølet til under minus 200 grader celsius. udstilling

Dette betød også, at målebjælkerne skulle trænge igennem flere centimeter metal - isolering og prøvebeholdere - for at komme til prøven og derefter igen på samme måde til optagelse på den anden side af prøven.

Brugte højenergi-røntgenbilleder

Magneterne af DORIS III på Hamburg Synchrotron Strålingslaboratorium HASYLAB fremskynder elektroner op til lige under lysets hastighed./ MARUM_ Forschungszentrum Ozeanr nder

Derfor havde vi brug for ekstremt højenergi-røntgenstråler. Ligesom med synligt lys har røntgenstråler også en lang række bølgelængder. Den stråling, som en læge bruger, har lav energi og langbølge sammenlignet med den, vi bruger, ”forklarer Klapp. Denne stråling opstår, når elektroner accelererer til lige under lysets hastighed og derefter flyver rundt på acceleratorringens kurve. - Strålingen fortsætter med at flyve lige frem. Og det er netop på disse punkter, at vi placerer vores prøvecontainere, "forklarer den nye prisvinder.

Strålingen trænger let ind i væggen i acceleratoren, prøvebeholderen og prøven og registreres på den anden side. Baseret på længden af ​​de striber, der er efterladt af strålingen under registrering, er forskerne i stand til at udlede størrelsen på krystallerne.

(Kirsten Achenbach, MARUM_Forschungszentrum Ozeanraender Universitaet Bremen, 14.01.2008 - DLO)