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Astrogeologie: Streit um frühe Erde

Wann entstand das jetzige Leben auf der Erde? Nicht vor dem "Großen Bombardement", einem heftigen Asteroidensturm vor knapp vier Milliarden Jahren – so das Lehrbuchwissen. Doch es mehren sich Zweifel.
Bombardement aus dem All

Etwa eine halbe Milliarde Jahre nach der Entstehung der Erde brach in unserem Sonnensystem die Hölle los. Ein Hagel an Asteroiden, manche davon so groß wie ganze Städte, traf unseren Planeten mit einer Wucht, die große Teile der Erdkruste zum Schmelzen brachte. Das Inferno ließ vor vier Milliarden Jahren fast alles Wasser verdampfen und sterilisierte die Oberfläche des Planeten – sollte es zu jener Zeit bereits Leben gegeben haben, wurde es nun ausgelöscht. Erst als die Einschläge aus dem All abebbten, konnten einzellige Organismen dauerhaft Fuß fassen und zum Ursprung aller späteren Lebensformen auf der Erde werden.

Dieses höllische Szenario, bekannt als "Großes Bombardement", ist fester Bestandteil der frühen Geschichte der Erde, seit Geologen das Mondgestein untersuchten, das die Astronauten der US-amerikanischen Apollo-Missionen mit zur Erde brachten. Doch jetzt gerät diese gängige Hypothese durch neue Erkenntnisse ins Wanken, und immer mehr Wissenschaftler rücken von dem Szenario ab. Viele gehen inzwischen davon aus, dass sich die Lage auf dem noch jungen Planeten relativ schnell beruhigte: Der Asteroidenhagel wurde demnach stetig schwächer, bis er wenige hundert Millionen Jahre nach der Entstehung von Erde und Mond stoppte ...

Kennen Sie schon …

Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Kometen: Geisterfahrer im Sonnensystem

Eine kleine Gruppe von Himmelsobjekten sorgt für Rätselraten unter Fachleuten: Obwohl die Brocken keinen Schweif aus Gas und Staub aufweisen, bewegen sie sich wie Kometen. Was treibt diese Dunklen Kometen an? Könnten sie sogar Hinweise auf den Ursprung des Wassers auf der Erde liefern? Weitere Themen in dieser Ausgabe: Die Ökologin Katja Tielbörger und der Molekularbiologe Detlef Weigel diskutieren darüber, wie ein Kompromiss zur Neuregelung der Grünen Gentechnik aussehen könnte. Sie sind sich einig: Man muss das gesamte System betrachten. Angesichts des Internationalen Jahres der Quantenphysik gehen wir der Frage nach, warum selbst Physiker die Quantenmechanik nicht verstehen – und was ihre Formeln über die Wirklichkeit aussagen. Außerdem stellen wir Ihnen vor, was Mikrofossilien über die Zeitgenossen der Dinosaurier verraten, und wir präsentieren Ihnen die Farbenpracht des altägyptischen Tempels von Esna. Fünf Jahre arbeiteten Restauratoren an der Rekonstruktion. Das Ergebnis ist spektakulär.

Sterne und Weltraum – Überlebt – Messier 54 – Relikt einer Kollision mit unserer Galaxis

Ein Amateurastronom hat auf der Basis eigener Beobachtungen und wissenschaftlicher Erkenntnisse den Kugelsternhaufen Messier 54 untersucht, der sich optisch in der Nähe des Milchstraßenzentrums befindet. Er entpuppt sich als fernes extragalaktisches Relikt: Der Haufen ist ein Überbleibsel einer Zwerggalaxie, die mehrfach das Zentrum unserer Galaxis umläuft und dabei zerstört wird. Außerdem berichten wir über die vierjährige Marsmission der NASA-Sonde InSight, die dort unter anderem den Wärmefluss im Boden messen sollte. Weiter werfen wir einen Blick auf Forschungsansätze zur Hawking-Strahlung, nach denen unser Universum schneller als gedacht zerfallen könnte und stellen ein Projekt der Südtiroler Schülergruppe »astrocusanus« vor, die mit einem leistungsstarken Teleskop auf die Suche nach lichtschwachen Kleinkörpern geht.

  • Quellen

Cohen, B. A. et al.: Support for the Lunar Cataclysm Hypothesis from Lunar Meteorite Impact Melt Ages. In: Science 290, S. 1754–1756, 2000

Gomes, R. et al.: Origin of the Cataclysmic Late Heavy Bombardment Period of the Terrestrial Planets. In: Nature 435, S. 466–469, 2005

Morbidelli, A. et al.: A Sawtooth-like Timeline for the First Billion Years of Lunar Bombardment. In: Earth and Planetary Science Letters 355–356, S. 144–151, 2012

Morbidelli, A. et al.: The Timeline of the Lunar Bombardment: Revisited. In: Icarus 305, S. 262.272, 2018

Watson, E. B., Harrison, T. M.: Zircon Thermometer Reveals Minimum Melting Conditions on Earliest Earth. In: Science 308, S. 841–844, 2005

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