The composition and temperature of the Martian Core - An experimental determination of the melting relations in the systems Fe-S and Fe-Ni-S at high pressure and temperature

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Schwefel ist eines der möglichen leichten Elemente in Fe-reichen Planeten-Kernen. Die Schmelzbeziehungen im Fe-FeS System sind deshalb von großer Bedeutung für das Verständnis des thermischen und physikalischen Zustandes von Planeten-Kernen. Für den Mars kann der physikalische Zustand des Kerns, bei gegebener Kern-Temperatur, aus der experimentell bestimmten Schmelztemperatur potentieller Kern-Zusammensetzungen ermittelt werden. Bezüglich der eutektischen Schmelztemperaturen und ihrer Druckabähngigkeit im Fe-FeS System bestehen derzeit große Diskrepanzen zwischen verschiedenen experimentellen Studien. Die Unterschiede sind besonders ausgeprägt in dem für den Marskern relevanten Druckbereich (20 -40 GPa). Zur präzisen Untersuchung der eutektischen Schmelztemperatur im Fe-FeS System wird ein neuer Ansatz mit folgenden Verbesserungen vorgeschlagen: Verwendung von extrem feinkörnigem Startmaterial (*1µm), Feststellung des Schmelzens durch die Charakterisierung der Probenoberfläche, chemische Charakterisierung der Versuchsprodukte. Besondere Bedeutung wird dem Druckbereich 20-40 GPa beigemessen. Da die Hauptkomponente von Planeten-Kernen wahrscheinlich Fe-Ni Legierungen sind (aus Meteoritenzusammensetzung abgeleitet), ist es wichtig, den Einfluß von Nickel auf das Fe-S System ebenfalls zu untersucht.