Projektbeschreibung
Multiskalige Modellierung der frühen dynamischen Erdatmosphäre
In den ersten 500 Millionen Jahren war die Erdatmosphäre mit Treibhausgasen gefüllt, die die Abkühlung der Atmosphäre verlangsamten. Über die Bildung und Umwandlung von chemischen Spezies und Gasen ist eher wenig bekannt. Im Rahmen des ERC-finanzierte Projekts DAWN ist geplant, diese Prozesse mithilfe bahnbrechender Simulationen auf atomarer Ebene über Längen- und Zeitskalen hinweg aufzuklären. Die Projektarbeit beginnt mit Ab-initio-Simulationen der atomistischen Thermodynamik und Thermochemie im Nanomaßstab. Die Ergebnisse werden in Modelle des abkühlenden Magmaozeans, der Kristallisation und der globalen Zirkulation einfließen. Mit den DAWN-Modellen werden Flüsse zwischen geologischen Reservoiren, Gasverluste in den Weltraum, einströmende meteoritische Beiträge und sich schnell verändernde Oberflächenbedingungen erfasst, woraus sich neue Erkenntnisse über die Anfänge der erdurzeitlichen Atmosphäre ergeben werden.
Ziel
During the Hadean eon, the first 500 million years of Earth's geological history, the atmosphere underwent its most dramatic transformations. An abundance of greenhouse gases prevented runaway cooling in the face of a fainter Sun, but the concentration, chemistry, and decline rates of these gases are unknown. Retracing this intriguing metamorphosis is impeded by the scarcity of Hadean samples, a vast parameter space, and volatile flux estimates that largely rely on empirical extrapolations. Here, I aim to decipher the formation and chemical evolution of the Hadean atmosphere using a pioneering multi-scale approach, bridging atomic to planetary scales. At the foundation of my project lies a unique combination of state-of-the-art atomistic simulations that cover different length and time scales. With ab initio calculations, I compute equilibrium thermodynamics and thermochemistry at the nanoscale. Subsequently, I employ these ab initio results to train new advanced machine-learning interatomic potentials tailored for liquid-vapor and vapor-solid interactions. These simulations quantify the devolatilization rates from the cooling magma ocean and reconstruct the volatile cycle during its crystallization, including the effects of redox changes and fugacity variations. I incorporate the results of the atomistic simulations into thermochemical calculations and global circulation modeling. In this way, I simulate the behavior and evolution of the atmosphere in Hadean, retrace the major volatile fluxes between geological reservoirs and their contributions to the atmosphere, and dynamically integrate gas losses to space, incoming meteoritic contributions, and fast-changing surface conditions, including the appearance of the hydrosphere. This modeling also gives feedback on the surface state that constrains the atomistic simulations. Thus, I can chart a comprehensive evolutionary path of the Hadean atmosphere and bridge the gap to the better-constrained state of the Archaean.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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- Naturwissenschaften Geowissenschaften und verwandte Umweltwissenschaften Atmosphärenwissenschaften
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Thermodynamik
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Physikalische Chemie Thermochemie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Molekülphysik und chemische Physik
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Informatik Multiphysik
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
75794 PARIS
Frankreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.