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Erdgeschichte: Gold dank Planetencrashs

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Die Welt verdankt ihren relativen Reichtum an Eisen liebenden Metallen wie Gold, Platin oder Palladium offensichtlich dem Einschlag verschiedener kleiner Protoplaneten, die am Ende der Planetenbildungsphase vor 4,5 Milliarden Jahren auf die Erde trafen. Ohne diese späten Kollisionen lägen alle irdischen Siderophile – so der Name dieser Elementgruppe – ausschließlich im Erdkern vor und nicht auch im Mantel und in der Kruste, meinen William Bottke vom Southwest Research Institute in Boulder und seine Kollegen.

Demnach traf damals nicht nur ein etwa marsgroßes Objekt auf die junge Erde – ein Ereignis aus dem der Mond entstand –, sondern es ereigneten sich noch mehrere weitere Zusammenstöße mit Gesteinsbrocken, die bis zu 3000 Kilometer Durchmesser gehabt haben können. Ihre Kerne verschmolzen jedoch nicht mit dem Erdkern, da sie zu klein waren. Stattdessen reicherten sie den Erdmantel mit "neuen" Siderophilen an. Die bereits in der frühen Erde vorhandenen Eisen liebenden Metalle hatten sich in dieser Phase der Ausdifferenzierung des Planeten im Erdkern konzentriert – ohne weitere Treffer würde sich heute kein Gold oder Platin im Mantelgestein oder in der Erdkruste finden, wohin es durch Vulkanismus gelangt.

Durch ihre Modellierung konnten die Geophysiker die Größenverhältnisse dieser Projektile näher eingrenzen: Um die geschätzten Mengen an Siderophilen außerhalb des Erdkerns erklären zu können, müssen die Objekte insgesamt etwa 0,5 Prozent der Erdmasse geliefert haben – was nur möglich war, wenn sie entsprechend groß waren. Gleichzeitig sorgten die Treffer dafür, dass die Erdachse immer wieder um bis zu zehn Grad gekippt wurde.

Dieses späte Bombardement prasselte zudem nicht nur auf die Erde nieder, sondern betraf auch Mars und Mond – dort allerdings mit entsprechend kleineren Objekten. Neben den Siderophilen könnten sie dem Erdtrabanten das relativ reichliche Wasser beschert haben, das sich in dessen Mantel befindet. (dl)
49. KW 2010

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 49. KW 2010

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