Die erste Kruste der Erde

News: Die erste Kruste der Erde

Als damals, vor Milliarden Jahren, aus einer Wolke voller Gas und Staub die Erde entstand, war sie noch heiß und undifferenziert. Erst im Laufe der Zeit kühlte sie ab, und es bildete sich eine Kruste an der Oberfläche, die uns heute den festen Boden unter den Füßen bietet. Wann das geschah, darüber können Wissenschaftler allerdings nur spekulieren, denn sie haben keine Zeitzeugen - die ältesten bekannten terrestrischen Gesteine sind zu jung. Aus Untersuchungen an Meteoriten schließen Wissenschaftler nun, dass es mindestens 50 Millionen Jahre gedauert hat, bis eine erste Kruste die Erde überzog.

Das Alter der Erde können Forscher aufgrund von Untersuchungen an Meteoriten relativ genau auf 4,56 Milliarden Jahre festlegen. Wann jedoch die frühe Erdkruste entstand, darüber konnten sie bislang nur spekulieren. Der Grund für die Unsicherheit ist das Fehlen direkter Zeitzeugen, denn es sind keine Gesteine und Mineralien aus den ersten 450 Millionen Jahren der Erde erhalten. Doch Wissenschaftler der Universität Münster haben nun einen anderen Weg gefunden, um dem Zeitpunkt der Bildung einer ersten Kruste auf die Spur zu kommen.

Wie der Geologe Carsten Münker und seine Kollegen berichten, konzentrierten sich ihre Untersuchungen auf die radioaktiven Zerfallsprodukte eines kurzlebigen Istops des Metalls Niob. Dieses Niob-Isotop bildete sich laut Münker durch Kernverschmelzungsprozesse in einer Supernova kurz vor der Entstehung unseres Sonnensystems vor etwa 4,6 Milliarden Jahren. Bislang war der Nachweis dieses Isotops sehr schwierig, da es nach einer in Relation zur Geschichte des Sonnensystems recht kurzen Zeitspanne von rund 300 Millionen Jahren bereits wieder komplett zerfallen ist. Als die Erde und die anderen Planeten entstanden, wurde dieses Isotop mit eingebaut und ist anschließend zu einem Isotop des chemischen Elementes Zirkonium, ebenfalls ein Metall, zerfallen.

Die Wissenschaftler stellten in einem 4,56 Milliarden Jahre alten Meteoriten große Variationen jenes Zirkonium-Isotops fest. Damit wiesen sie erstmals auch indirekt das besagte Niob-Isotop nach (Science vom 31. August 2000). Die ältesten Gesteinen der Erde aus Grönland, Australien, Südafrika und Indien zeigten diese Spuren jedoch nicht, sodass sie sich erst dann gebildet hatten, als es aufgrund des weitgehenden radioaktiven Zerfalls kaum noch Spuren des Isotops gab – also frühestens 50 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde. Damit sind sie jünger als die Gesteine auf den anderen festen Planeten des Sonnensystems.

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