11. Mär. 2020
So könnte der Einschlag von Theia auf der frühen Erde ausgesehen haben.

So könnte der Einschlag von Theia auf der frühen Erde ausgesehen haben.

In der Frühzeit des Sonnensystems wurde unser Planet von einem Schwesterkörper getroffen und zurückverwandelt in eine glutflüssige Hölle. Bei der Kollision entstand auch der Mond, der seitdem unseren Himmel dominiert. Von dem Schwesterplaneten Theia dagegen blieb der vorherrschenden Theorie zufolge jedoch keine Spur, ihr Material vermischte sich vollkommen mit dem der Erde. Untersuchungen zufolge, die jetzt in "Nature Geoscience" veröffentlicht wurden, könnte aber im Mond noch ein großer Teil von Theia stecken, verhüllt von einer Schicht aus vornehmlich irdischem Material.

Unser Mond ist offenbar doch kein besonders naher Verwandter der Erde. "Wir haben in den Mondproben eine dreimal so große Bandbreite an Sauerstoffisotopen gefunden wie in Mantelgesteinen der Erde und dann nach einer Erklärung gesucht", berichtet Erick Cano, Doktorand an der Universität von New Mexico. Sauerstoffisotope werden von den Planetologen sozusagen als Hinweis auf den Geburtsort von außerirdischen Gesteinsproben genutzt. Ein bestimmtes Verhältnis der verschieden schweren Sauerstoffvarianten zeigt die Position in der protoplanetaren Scheibe, an der der fragliche Himmelskörper in der Entstehungszeit des Sonnensystems entstand. Bestehen Erde und Mond aus dem gleichen Material, sollte ihre Sauerstoffisotopen-Profil gleich sein. Zu diesem Ergebnis waren auch aktuelle Isotopenmessungen an Mondgestein gekommen und damit schien die Frage geklärt zu sein.

Der Mond über dem irdischen Horizont, gesehen von der Internationalen Weltraumstation aus.

Der Mond über dem irdischen Horizont, gesehen von der Internationalen Weltraumstation aus.

Bild: NASA (CC0)
NASA-Astronaut Harrison Schmitt von Apollo 17 sammelt im Dezember 1972 Gesteinsproben auf dem Mond.

NASA-Astronaut Harrison Schmitt von Apollo 17 sammelt im Dezember 1972 Gesteinsproben auf dem Mond.

Bild: NASA (CC0)
Mondgestein Probe Nr. 10024, gesammelt von Apollo 11.

Mondgestein Probe Nr. 10024, gesammelt von Apollo 11.

Bild: NASA (CC0)
Fußabdruck von Neil Armstrong, Apollo 11, auf dem Mond.

Fußabdruck von Neil Armstrong, Apollo 11, auf dem Mond.

Bild: NASA (CC0)
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Der Mond über dem irdischen Horizont, gesehen von der Internationalen Weltraumstation aus.

Bild: NASA (CC0)

NASA-Astronaut Harrison Schmitt von Apollo 17 sammelt im Dezember 1972 Gesteinsproben auf dem Mond.

Bild: NASA (CC0)

Mondgestein Probe Nr. 10024, gesammelt von Apollo 11.

Bild: NASA (CC0)

Fußabdruck von Neil Armstrong, Apollo 11, auf dem Mond.

Bild: NASA (CC0)

Doch Cano und seine Kollegen haben genauer hingeschaut und den Ursprung der Mondgesteinsproben in ihre Untersuchung miteinbezogen. "Je nach Gesteinsart hatten die Mondproben unterschiedliche Sauerstoffisotopenprofile", so der Geochemiker, "bei den Gesteinen, von denen man einen Ursprung im Mondinneren annimmt, unterschied sich das Profil am stärksten von dem der Erde." Wenn das Ergebnis der US-Geochemiker stimmt, kann das für die Entstehung des Mondes nur heißen, dass die derzeit herrschende Vorstellung nicht zu halten ist.

Dieser zufolge ist bei der Kollision der Erde mit einem weiteren Himmelskörper namens Theia in der Frühzeit des Sonnensystems nicht nur Theia komplett verdampft, sondern auch ein großer Teil der Erde selbst. Das Material beider Körper vermischte sich zu einem homogenen Gesteinsdampf und wurde in die Umlaufbahn um die glutflüssige Resterde geschleudert. Von dort regnete der Großteil wieder auf den Planeten herab, doch ein Teil kondensierte zu einem neuen Himmelskörper, dem Mond. Den Ergebnissen aus New Mexico zufolge bestünde das Innere des Mondes dagegen aus offenbar recht großen Resten von Theia, um die sich dann ein Mantel aus geschmolzenem Material gelegt hätte, das vornehmlich von der Erde stammte.

Ob der Mond im Kern die Resttheia ist, oder ob sich in seinem Inneren größere Trümmer von Theia zufällig mit dem homogenen Gesteinsdampf aus der Erdumlaufbahn gemischt haben, können die Forscher um Erick Cano nicht sagen. Aber ihr Befund macht das Leben der Planetologen wieder ein Stück weit einfacher. "Sie brauchen in ihren Simulationen der Mondentstehung nicht mehr einen Mechanismus einführen, der die komplette Homogenisierung von Erde und Mond herbeiführt, weil die Sauerstoffisotopenprofile eben doch nicht gleich sind", meint Erick Cano. So wäre der Weg auch wieder frei für ganz unterschiedliche Kollisionsszenarien zwischen Erde und Theia.