Zeigt Bombentest den Ursprung des Mondes?

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Ob der Mond durch einen Himmelskörper aus der Erde geschlagen wurde, kann man experimentell nicht klären. Aber es gab später auf der Erde einmal ähnlich extreme Bedingungen, sie hinterließen Spuren.

„Zerschlage mein Herz, dreifaltiger Gott!“ Diese Passage eines Gedichts von John Donne sei ihm durch den Kopf gegangen, als es darum ging, einen Namen für den allerersten Test einer Atombombe in einer Halbwüste in den USA zu finden. So erinnerte sich Robert Oppenheimer, der Leiter des Projekts, das dann wahrhaft „Trinity“ getauft wurde. Als die Bombe am 16. Juli 1945 hoch ging, fiel dem Physiker wieder etwas aus einer ganz anderen Geisteswelt ein, aus der hinduistischen Bhagavad Gita: „Wenn die Strahlen von tausenden Sonnen zugleich am Himmel ausbrechen, dann wäre das wie die Pracht des einen Mächtigen.“

Hiroshima bekam die Macht bald zu spüren. Aber Trinity hat auch auf dem Testgelände etwas hinterlassen: Rund um das Explosionszentrum hatten 8000 Grad Hitze und 80.000 Atmosphären Druck den roten Sand dieser Wüste partiell in grünes Glas verwandelt, man nannte es „Trinitit“. Und dieses böse Erbe hat hat James Day (UC San Diego) für die Wissenschaft zu nutzen versucht: „Das hatte etwas Befriedigendes.“ Zumindest für die kürzere historische Perspektive.

Klären wollte Day aber eine ganz große, die der Entstehung des Mondes. Manches spricht dafür, dass er bzw. sein Material von einem Himmelskörper aus der Erde geschlagen wurde, zuletzt erweiterte man, es seien mehrere gewesen. Wie auch immer, die Kräfte, die dabei frei wurden, kann man in Labors nicht simulieren. Aber bei Trinity gab es Vergleichbares.

Und im Trinitit muss es sich zeigen: Bei entsprechenden Temperaturen und Drücken gehen leichter flüchtige Elemente zuerst verloren, deshalb gibt es auf dem Mond etwa kaum Wasser (von der Erde, anderes gibt es, vom Sonnenwind). Aber auf dem Mond gibt es etwa Zink, und dieses Element hat fünf stabile Isotopen. Auch die werden bei den entsprechenden Temperaturen und Drücken voneinander geschieden („fraktioniert“): Die leichteren schwinden rascher. Dieses Muster zeigt sich in Mondgestein, das Apollo-Missionen mitgebracht haben.

Und es zeigt sich im Trinitit, dessen Isotopen Day durchgemessen hat, zehn Meter vom Ground Zero – dem Ort der Explosion – entfernt und 200 Meter von ihm. Das Zink ist fraktioniert, und es ist unterschiedlich fraktioniert, leichtere Isotopen finden sich nur in der größeren Entfernung (Science Advances 8. 2.). „Dass das so sein muss, hat man immer schon gewusst, aber wir haben nun experimentelle Evidenz“, schließt Day.

Und er schließt, dass der Mond wirklich durch einen Einschlag entstanden ist. Der Schluss geht weit: Fraktioniert wird einfach von Hitze und Druck. Und zumindest Hitze war auf dem frühen Mond auch da, er war partiell ein Magmameer, vor allem dort – in den Mare –, wo das Gestein mit dem Zink gefunden wurde, dort hätte die leichte Fraktion auch ausgasen können. „Was uns der jetzige Befund sagt“, relativiert James van Orman, ein US-Geochemiker, im „Christian Science Monitor“, „ist nur, dass es bei der Entstehung des Mondes sehr heiß war.“

("Die Presse", Print-Ausgabe, 10.02.2017)

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