Mars - Der rote Planet

Mars
stimmen, insbesondere auch deshalb, da man u.U. auf fremden
Himmelskörpern irgendwelche unbekannte Minerale zu erwarten hat.
Die dazu vergleichsweise einfache Aufgabe, die Anteile verschiedener
chemischer Elemente bzw. Isotope in einer Probe zu bestimmen,
kann dagegen relativ gut mit autonomen Geräten vor Ort vorgenommen
werden. Aus diesen Daten lassen sich in gewissen Grenzen
Aussagen über die vermutliche mineralische Zusammensetzung (z.B.
ob es sich um Basalt oder eher einem Karbonatgestein handelt) machen.
Die Methode der Wahl, um die elementare Zusammensetzung einer
Probe in qualitativer und quantitativer Hinsicht zu bestimmen, ist die
Röntgenfluoreszenzanalyse. Es handelt sich dabei um eine zerstörungsfreie
Analysemethode, die sich sehr gut automatisieren und
auch sehr kompakt gerätetechnisch realisieren läßt. Nach Viking
hatten auch alle anderen folgenden Marslandemissionen derartige
Spektrometer an Bord. Ihre Funktionsweise beruht auf dem physikalischen
Effekt der Fluoreszenz: Bestrahlt man bestimmte Stoffe mit
Licht (hier Röntgenstrahlung), dann können sie ihrerseits zur Lumineszenz
angeregt werden. Verschwindet diese Ausstrahlung bereits
s nach Beendigung der Bestrahlung, dann spricht man von
Fluoreszenz (andernfalls von Phosphoreszenz). Verwendet man zur
Anregung Röntgenstrahlung, so sind deren energiereichen Photonen
in der Lage, kernnahe Elektronen aus den Atomen der Probe herauszuschlagen
(z.B. K und L-Schale). Dadurch können Elektronen aus
höheren Schalen auf die freien Energieniveaus zurückfallen, wobei
die für die entsprechende Energiedifferenz charakteristische Röntgenstrahlung
emittiert wird. Da das charakteristische Röntgenspektrum
der Fluoreszenzstrahlung typisch für jedes Element (oder
Isotop) ist, läßt sich daraus die elementare Zusammensetzung der
Fluoreszenzstrahlungsquelle relativ leicht ermitteln.
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