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Nachrichten aus Wissenschaft und Bildung

31. Oktober 2012

Erde kollidiert mit Theia: Welten im Zusammenstoß

 Von Thomas Bührke
NASA-Aufnahme der Erdkugel (Archivbild).  Foto: picture-alliance/ dpa

Vor 4,5 Milliarden Jahren kollidierte die frühe Erde mit einem Himmelskörper. Es war die Geburtsstunde von Erde und Mond.

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Der Crash im frühen Sonnensystem war gewaltig. Die gerade mal einige zehn Millionen Jahre alte Erde kollidierte mit einem Planeten, genannt Theia, der mindestens so groß wie der Mars war. Beide Objekte waren noch teilweise geschmolzen und die schweren Elemente zum Zentrum abgesunken, wo sie einen metallischen Kern bildeten.

Theias Aufprall zerstörte die Krusten beider Körper und schleuderte Gestein und Staub in den Weltraum. Ein Teil des Materials beider Körper blieb in der Erdumlaufbahn und verdichtete sich zum Mond. Die Eisenarmut des Mondes wird unter anderem durch dieses Szenario erklärt. Es stammt von William Hartmann und Donald Davis vom Planetary Science Institute in Tucson und ist heute die von Planetenforschern favorisierte Theorie zur Entstehung des Mondes.

In den vergangenen Jahren haben Forscher aber herausgefunden, dass die Häufigkeiten der Isotope von Sauerstoff, Silizium und anderen Elementen identisch sind. Wenn der Mond tatsächlich zu 80 Prozent aus Theia-Material besteht, wie die Modelle vorhersagen, mussten Theia und die Erde eine nahezu identische Isotopenhäufigkeit gehabt haben. Das aber erscheint den Forschern ausgeschlossen.

Lösen ließe sich das Problem, wenn bei dem damaligen Einschlag ausschließlich das Erdmaterial in der Umlaufbahn verblieben wäre und sich zum Mond verdichtete, während Theias Gestein in den Weltraum geschleudert wurde.

Kürzlich haben drei Forschergruppen dazu Computersimulationen veröffentlicht. Demnach war Theia größer als bisher angenommen, und die beiden Körper stießen frontaler zusammen. Außerdem könnte sich die Erde schneller gedreht haben als heute, sodass ein Tag nur zwei bis drei Stunden dauerte. Diese Annahmen führten zu dem Effekt, dass Theias Material bei dem Einschlag fast vollständig in All geschleudert wurde, während sich der Mond aus dem Erdmaterial formte. Damit wäre der Mond ein 100-prozentiges Kind der Erde.

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