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Entstehung des Mondes: Hinweise auf Riesenkollision in Mondgestein entdeckt

Einschlag als Geburtshelfer des Mondes

Die von den Planetenforscher derzeit bevorzugte Theorie über die Entstehung des Erdmonds geht davon aus, dass in der Frühzeit des Sonnensystems die Erde mit einem etwa marsgroßen Himmelskörper zusammenstieß, der auch Theia genannt wird. Nun gelang es Forschern um Daniel Herwartz von der Universtät Göttingen, direkte Belege für diesen Einschlag zu finden. Die Wissenschaftler stießen in Mondgesteinsproben des Apollo-Programms auf Sauerstoff-Isotopenverhältnisse, die sich geringfügig, aber signifikant von denjenigen irdischer Gesteine unterscheiden.

Bislang hatte sich bei anderen Analysen immer nur die extrem große chemische Ähnlichkeit des Mondes mit den Gesteinen des Erdmantels herausgestellt. Dieser Befund stellt jedoch die Theorien des Rieseneinschlags vor ein Problem, da sie davon ausgehen, dass sowohl die Urerde als auch Theia jeweils eine individuelle Isotopensignatur aufweisen sollten. Beide Körper haben sich nämlich vor rund 4,5 Milliarden Jahren in unterschiedlichen Abständen zur Sonne gebildet.

Ein Dünnschliff des Meteoriten Almahatta Sitta | Sehr farbenprächtig erscheint im polarisierten Licht dieser Dünnschliff eines kleinen Stücks des Meteoriten Almahatta Sitta, der im Jahr 2008 über dem nördlichen Sudan in der nubischen Wüste niederging. Aus ähnlichem Material könnte der etwa marsgroße Impaktor bestanden haben, durch dessen Einschlag auf der Urerde vor rund 4,5 Milliarden Jahren der Erdmond entstand.

Aus Modellrechnungen ergibt sich, dass der Mond zu rund 70 Prozent aus Theia-Material bestehen sollte und der Rest aus Urerde. Nur ließen sich bislang keine Hinweise auf Theia finden. Um den bisherigen Befund zu erklären, gibt es drei unterschiedliche Theorien: Die erste geht davon aus, dass sowohl Erde als auch Theia aus dem gleichen Material bestanden und somit tatsächlich chemisch identisch waren. Beim zweiten Vorschlag haben sich nach der Entstehung von Erde und Mond die Isotopenverhältnisse ausgeglichen. Die dritte Theorie stellt die Vermutung an, dass die Unterschiede der chemischen Zusammensetzung von Erde und Mond einfach geringer sind, als es die numerischen Modelle des Rieseneinschlags vorgeben.

Mit den neuen Ergebnissen der Forschergruppe um Herwartz zeigt sich nun, dass Theia tatsächlich eine von der Urerde abweichende Isotopensignatur besaß. Daraus lassen sich Schlüsse auf die Gesamtzusammensetzung dieses Himmelskörpers ziehen. Es deutet sich an, dass Theia wahrscheinlich den noch heute auf die Erde fallenden Meteoriten vom Typ Enstatit-Chondrit ähnlich war. Sollte dies stimmen, so ließen sich die numerischen Modelle des Rieseneinschlags so weit verbessern, dass sie die tatsächliche Zusammensetzung des Erdmonds mit großer Genauigkeit wiedergeben.

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