Der Erdmantel verdampfte, der Mond entstand

US-Geochemiker lesen aus Isotopen, dass sich der Mond nach einem hochenergetischen Einschlag gebildet hat.

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(c) REUTERS (NASA)

Unser Mond ist ein ganz besonderer Mond: Er ist ungewöhnlich groß, er wendet uns immer dieselbe Seite zu, und seine Entstehung war katastrophal. Vor 4,53 Milliarden Jahren, nur ca. 60 Millionen Jahre nach Entstehung der Erde, knallte ein marsgroßer Himmelskörper in diese. Theia nennt man diesen Impaktor, nach der Mutter der Mondgöttin Selene.

Diese Hypothese eines Giant Impact hat sich gegen alternative Entstehungsgeschichten, z. B. dass der Mond von der Erde eingefangen worden sei, durchgesetzt. Doch es sind Argumente gegen sie geblieben. Etwa, dass Erd- und Mondgestein sich kaum voneinander unterscheiden, auch nicht in der Häufigkeit diverser Isotopen (das sind Varianten der chemischen Elemente, die sich nur durch ihre Massen voneinander unterscheiden): Ein Impaktor sollte doch Spuren hinterlassen haben.

So suchen die Forscher ein Szenario, das erklärt, warum Erde und Mond einander chemisch so ähnlich sind. Ein Vorschlag: Beim Einschlag sei eine Atmosphäre aus verdampften Silikaten entstanden, in der sich Material aus der Erde und aus Theia mischen konnte. Ein anderer: Der Einschlag sei sogar so heftig gewesen, dass sowohl Theia als auch der Mantel der Erde ganz verdampften und sich in der Gasphase – die eigentlich eine superkritische Flüssigkeit war – vollständig vermischten. Nach der Abkühlung sei daraus der Mond kondensiert.

 

Mond hat mehr schweres Kalium

Geochemiker der Harvard University und der Washington University in St. Louis fanden nun doch einen signifikanten Unterschied. Sie maßen in sieben Proben von Mondgestein und in acht Proben von Erdgestein die Verteilung von Isotopen des Elements Kalium. Dieses kommt natürlich vor allem in zwei Isotopen, 39K und 41K, vor. Im Mondgestein ist das 41K angereichert. Das erklären die Forscher durch unvollständige Kondensation bei der Bildung des Mondes, und sie geben auch den Druck an, bei dem diese Kondensation passiert sein soll: zehn Bar.

Die Anreicherung des schwereren Kaliumisotops spreche jedenfalls für die Theorie des extrem heftigen Einschlags, bei dem der ganze Erdmantel verdampfte, meinen die Forscher. Eine solche urzeitliche Katastrophe übersteigt wohl auch eine Science-Fiction-geeichte Fantasie, in der Aussendung der Washington University heißt es: „Die Daten bestätigen das Modell, in dem ein Impakt die Erde pulverisiert wie ein Vorschlaghammer, der eine Wassermelone trifft.“ Auch physikalische Vergleiche können gewaltig hinken . . .

("Die Presse", Print-Ausgabe, 13.09.2016)

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