Eine neue Theorie über die Entstehung des Mondes könnte auch unser Verständnis des frühen Lebens auf der Erde verbessern.
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Das Vorhandensein von Gold und Platin im Erdmantel wurde zuvor als Ergebnis eines schweren Meteoritenregen auf der frühen Erde angenommen, aber neue Forschungen legen eine andere Quelle nahe - einen enormen Einfluss auf das Objekt, das auf den Planeten stürzte, um das zu erzeugen Mond.
Vor rund 4 Milliarden Jahren war die Erde laut Geophysikern ständigen Angriffen ausgesetzt. Asteroiden und Meteore haben rund 100 Millionen Jahre lang ununterbrochen den Planeten getroffen. Jedes Leben auf dem Planeten zu dieser Zeit wäre in ständiger Gefahr.
Wir wissen von diesen Einflüssen nicht wegen der Krater, die sie hinterlassen haben - Erosion und Plattentektonik haben die Menschen schon seit langem in Schwung gebracht -, sondern wegen des Vorhandenseins bestimmter Metalle im Erdmantel. Die pockennarbige Oberfläche des Mondes, die nicht tektonisch aktiv ist, unterstützt diese Theorie ebenfalls.
Neue Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass das Bombardement milder gewesen sein könnte als erwartet, da die Metalle, die im Erdmantel gefunden wurden, stattdessen vom mondbildenden Aufprall stammen könnten, der etwa 500 Millionen Jahre zuvor stattgefunden hatte.
Zu Beginn des Sonnensystems kollidierte eine wachsende Welt, die den Wissenschaftlern als Theia bekannt ist, mit der jungen Erde. Der gewaltsame Aufprall verflüssigte die äußeren Schichten der Erde und pulverisierte Theia, wodurch ein Ring aus Trümmern entstand, der um die vernarbte Welt wirbelte. Eisen aus Theias Innerstem zog sich zusammen und bildete das Herz des Mondes. Das verbleibende schwere Material regnete wieder auf die Erde und die Schwerkraft zog die leichteren Komponenten zusammen, um den Mond zu erschaffen.
Neue Forschungen deuten jedoch darauf hin, dass nicht alle Eisen von Theia den Mondkern bildeten. Stattdessen haben sich möglicherweise einige auf der Erdkruste niedergelassen und wurden später durch Plattentektonik in den Mantel hineingezogen. Elemente wie Gold und Platin, die zu Eisen gezogen werden, könnten mit in den Mantel hineingezogen worden sein. Solche Elemente sind im Mondmantel spärlich, vermutlich, weil das gesamte dem Mond zugeführte Eisen seinen Kern bildete, während der ursprüngliche Kern der Erde nach der Kollision intakt blieb.
Das könnte eine gute Nachricht für das Leben auf der frühen Erde sein. Wenn Theias Kern Spuren von Eisen mit sich gebracht hätte, die spärlichere, eisenliebende Elemente anzogen, hätte der Regen von Asteroiden und Meteoren nicht so heftig sein können, wie zuvor angenommen.
"Die Erde wird für einen längeren Zeitraum nicht vollständig unbewohnbar sein, da das Bombardement relativ harmlos ist", sagt Norman Sleep, Geophysiker an der Stanford University. Schlaf untersuchte die Idee, dass Theia Platin und ähnliche Elemente in den Erdmantel gebracht haben könnte, und verglich sie mit früheren Vorschlägen, dass Meteore das Material geliefert hätten. In einem kürzlich in der Zeitschrift Geochemistry, Geophysics, Geosystems veröffentlichten Aufsatz stellte er fest, dass Theia genügend eisenliebende Elemente hätte einbringen können, um darauf hinzuweisen, dass das spätere Bombardement milder war als bisher angenommen.
"Es war sicherlich nichts, was wir überleben würden, aber wir haben es mit Mikroben zu tun", sagt er.
Ohne einen heftigen Meteoritenbeschuss ergibt sich jedoch ein neues Problem. Die Kollision zwischen Theia und der jungen Erde hätte jegliches Wasser auf dem Planeten verdampft. Die führende Theorie, wie die Erde ihr Wasser zurückbekommt, beruht auf Kollisionen mit wasserführenden Meteoriten, aber Meteoriten hätten neben Eisen auch mehr eisenliebende Elemente geliefert und zu viel Gold und Platin zurückgelassen als gemessen. Das bedeutet, dass die Berechnungen von Sleep eine andere Methode erfordern würden, um Wasser auf den Planeten zu bringen.
Das macht die Theorie nicht zum Deal-Breaker. "Es gibt keine Garantie, dass es ein Ereignis gibt, das jedes Problem löst", sagt Tim Swindle, der Planetenmaterialien an der Universität von Arizona studiert. Wasser könnte aus einer anderen Quelle stammen, die nichts mit Theia zu tun hat.
Um herauszufinden, was genau im frühen Leben der Erde und ihres Mondes passiert ist, muss man möglicherweise zu unserem Satelliten zurückkehren. "Wir müssen zum Mond zurückkehren und das Alter der Becken besser in den Griff bekommen", sagt Swindle, besonders die auf der Rückseite des Mondes. "Wir könnten ein Alter mit einem Rover erreichen, der die Fragen beantworten könnte, aber ich denke, wir sollten die Proben besser zurückbringen." Das bedeutet nicht unbedingt, dass Menschen an Bord der Mondmission sein müssen, aber wie Swindle betont, leisten die Menschen einen großartigen Job.
Der Schlaf stimmt zu und ruft zum Besuch des Südpol-Aiken-Beckens auf, dem größten und ältesten auf dem Mond. Dieses Becken wurde noch nie beprobt und sollte einen Einblick in den Zeitpunkt des Bombardements geben, der Aufschluss darüber geben würde, wie viel Material auf die Erde regnet.
Laut Edward Young, einem Planetenforscher an der Universität von Kalifornien in Los Angeles, ist das größte Ergebnis der Forschung von Sleep die mentale Veränderung, die die Wissenschaftler, die Erde und Mond studieren, benötigen. "Ich denke, was er tut, ist, den weichen Unterbauch von dem, was wir tun, freizulegen", sagt Young und fügt hinzu, dass geochemische Argumente mit Grundannahmen der Prozesse gefüllt sind, die zum Aufbau der Erde und des Mondes führen. "Er stellt einige dieser Annahmen in Frage."
