Über die Entstehung des Erdmonds gibt es unter Experten nur noch wenig Streit: Fast alle Theorien sind Varianten eines Szenarios, bei dem eine heftige Kollision der Urerde mit einem etwa marsgroßen Himmelskörper den Mond in der Frühzeit des Sonnensystems hervorbrachte. Detailfragen drehen sich noch um eine Erklärung für die geringen chemischen Gesteinsunterschiede der beiden Himmelskörper, aber auch dafür existieren recht plausible Modellsimulationen und theoretische Erklärungen. Allerdings: Praktisch-experimentell überprüfbar sind diese nicht, denn schließlich kann man schlecht testweise zwei Himmelskörper kollidieren lassen. Aber gibt es einen anderen Weg? Ein Team von Planetenforschern meint ja und verglich nun die praktischen geologischen Folgen einer Atombombenexplosion mit den theoretischen Vorhersagen des Mondentstehungsszenarios.

James Day von der University of California in San Diego und seine Kollegen wollten zunächst der Frage nachgehen, warum das analysierte Mond- im Vergleich zum irdischen Gestein insgesamt meist kaum Wasser sowie deutlich weniger flüchtige und etwas geringere Mengen an mäßig flüchtigen chemischen Elementen enthält, etwa Zink. Die gängigste Erklärung geht davon aus, dass dies Folgen der bei der einstigen Kollision freigesetzten enormen Energien sind: Ein Großteil der flüchtigen und mäßig flüchtigen Elemente verdampfte sofort und findet sich in den unmittelbar betroffenen Gesteinen später kaum mehr. Dies müsste man aber doch an allen Gesteinen nachvollziehen können, die unter ähnlichen Einwirkung standen – eben zum Beispiel dem geschmolzenen Glas, das bis heute unterhalb vom Ground Zero des ersten Atomwaffentests der USA in New Mexico zu finden ist.

Am Trinity-Testgelände hatten die US-Atomwaffenforscher am 16. Juli 1945 die erste Atombombe oberirdisch gezündet. Dabei ließ die an einem Stahlgerüst montierte Plutoniumbombe Energien auf den Erdboden unter ihr los, die einem Himmelskörpereinschlag recht nahe kommen: 84 Terajoule erzeugten lokale Temperaturen von 8430 Kelvin und einen Druck von mehr als acht Gigapascal, rechnen Day und Co vor. Unmittelbar unter der Bombe verdampfte Gestein und schmolz Wüstensand im Umkreis von 350 Metern zu einer Schicht von grünlichem, leicht radioaktivem Glas, dem Trinitit, das in den kommenden Jahrzehnten unter Liebhabern hohen Sammlerwert besitzen sollte.

Days Team sammelte nun auf dem längst gesperrten Gelände Trinitit-Proben, die sich direkt am Explosionsort abgelagert hatten, und verglichen sie mit Trinitit, das 200 Meter entfernt geschmolzen war. Dabei zeigte sich, dass das mäßig flüchtige Zink tatsächlich nahe der Explosion deutlich stärker aus dem Gestein verdampft war. Was sich an Zink in den besonders nahe am Ground Zero geschmolzenen, radioaktiveren Gesteinen gehalten hatte, waren zudem meist eher schwerere Zinkisotope, die langsamer verdampfen. Genau das hatten die Modelle vorhergesagt, die sich mit der Umformung von Mondgestein nach dem Impakt beschäftigt hatten.

Es gibt auf der Oberfläche der Erde kaum Gestein, das unter ähnlich extremen Bedingungen umgeformt wurde, wie sie beim Einschlag auf der Protoerde herrschten – und so entpuppt sich der alte Atomtest heute immerhin für Geologen als Glücksfall. Ähnliches Material wie Trinitit findet man auch noch auf dem Gelände der sowjetischen Atomtests in Kasachstan (hier kennt man ein geschmolzenes Gestein namens Kharitonchikit) oder gelegentlich nach Blitzeinschlägen, die Sand zu Fulguriten schmelzen können.