Mars - Der rote Planet

Direkte Erkundung der Marsoberfläche
radioaktiven Zerfall des Curiums entstehen schnelle Alphateilchen
, die auf die jeweilige Probe gerichtet werden.
Treffen die Alphateilchen auf Atomkerne, dann ändern sich ihre
Flugrichtung und ihre kinetische Energie. Der Vorgang, der dafür
verantwortlich ist, nennt man Streuung. Aus der Energieverteilung
der Streustrahlung (die im Spektrometer gemessen wird)
läßt sich nach entsprechender Auswertung auf die Anzahl und
die Masse der streuenden Atomkerne schließen, wobei die besten
Ergebnisse bei relativ leichten Elementen wie Kohlenstoff C,
Stickstoff N und Sauerstoff O erzielt werden.
Die energiereichen Alphateilchen können aber auch direkt aus
den Atomkernen Protonen herausschlagen, die sich mit dem
Spektrometer nachweisen lassen. Elemente wie Natrium Na, Silizium
Si, Aluminium Al, Magnesium Mg und Schwefel S lassen
sich auf diese Weise detektieren. Da eine derartige Wechselwirkung
zwischen Alphateilchen und den genannten Atomen der
Probe nur sehr selten stattfindet, waren für derartige Messungen
lange Expositionszeiten notwendig.
Es kann aber auch passieren, daß die Alpha-Teilchen die innersten,
besonders stark gebundenen Elektronen schwerer Elemente
(d.h. schwerer als Natrium Na) herausschlagen. Das initiiert eine
Elektronenkaskade (d.h. die in die durch die Alpha-Strahlung erzeugte
„Löcher“ fallen Elektronen aus den Außenschalen und
füllen sie wieder auf), die mit der Emission einer für das jeweilige
Element charakteristischen Röntgenstrahlung einhergeht.
Wenn man diese Röntgenstrahlung spektroskopisch untersucht,
kann die Elementezusammensetzung einer Gesteinsprobe sehr
genau bestimmt werden.
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