Sauerstoffisotope legen nahe: Der Mond ist ein Stück des Erdmantels
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Göttingen (Deutschland) – Neue Erkenntnisse zur Entstehung des Mondes sowie der Herkunft des Wassers auf der Erde widersprechen dem bislang gängigen Modell von der Mondentstehung und stützen stattdessen die Vorstellung davon, dass es sich bei unserem Erdenmond um herausgeschleudertes Material des Erdmantels handelt.
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Wie das Forschungsteam um Meike Fischer vom Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und Prof. Dr. Andreas Pack, Leiter der Abteilung Isotopengeologie und Direktor am Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen, aktuell im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“ (DOI: 10.1073/pnas.2321070121) berichtet, widerspricht das Studienergebnis damit der derzeit gängigen Theorie, laut der der Mond das Ergebnis einer Kollision zwischen der jungen Erde und dem Protoplaneten „Theia“ ist. Zudem untermauere de Studie die Annahme, dass Wasser die Erde schon früh in ihrer Entwicklung durch Einschläge einer bestimmten Meteoritenart erreicht haben könnte.
Sauerstoffisotope stellen gängiges Modell infrage
In ihrer Arbeit untersuchten die Forschenden Sauerstoffisotope von 14 Mondproben und führten dazu 191 Messungen an irdischen Mineralen durch. Isotope sind Varianten desselben Elements, die sich nur durch das Gewicht ihres Kerns unterscheiden. Die neuen Messungen zeigen eine sehr hohe Ähnlichkeit des Sauerstoffisotops 17 (17O) in den Proben von Erde und Mond. Während dieses Ergebnis zwar grundsätzlich dem Mittel älterer Studien entspricht, konnten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen nun aber Messfehler deutlich reduzieren.
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Durch die neuen Messergebnisse werde die Kollisions-Theorie unwahrscheinlich, weil Theia dabei 70 Prozent des Mondmaterials beigesteuert haben müsste, erläutert die Pressemitteilung der Universität.
„Eine Idee ist, dass Theia seinen Gesteinsmantel bei vorhergehenden Kollisionen verloren hat und als eine Art metallische Kanonenkugel mit der frühen Erde kollidiert ist“, so Pack. „Demnach wäre Theia heute Teil des Erdkerns, wogegen der Mond sich aus herausgeschleudertem Material des Erdmantels gebildet hat. Das würde die Ähnlichkeit der Zusammensetzung von Erde und Mond erklären.“
Vom Ursprung des Erdenwassers
Die gewonnenen Daten geben außerdem Einblicke in die Geschichte des irdischen Wassers: Auch hier besagt eine ebenso verbreitete wie gängige Annahme, dass das Wasser erst nach der Entstehung des Mondes durch eine Serie weiterer Einschläge auf die junge Erde gelangte, ein Ereignis, das als „Late Veneer Event“ bekannt ist. „Da die Erde viel häufiger von diesen Einschlägen getroffen wurde als der Mond, müsste sich auch hier ein messbarer Unterschied in den Sauerstoffisotopen zeigen – je nach Herkunft des einschlagenden Materials“, so die Forschenden. „Da dies bei den neuen Daten aber nicht der Fall ist, können viele Meteoritenklassen als Verursacher des ‚Late Veneer‘ ausgeschlossen werden“, erklärt. „Unsere Daten lassen sich besonders gut mit der Meteoritenklasse der sogenannten Enstatit-Chondriten erklären: Sie ähneln der Erde isotopisch und enthalten genug Wasser, um allein für den Wasserhaushalt der Erde verantwortlich zu sein“, so Fischer abschließend.
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Recherchequelle: Universität Göttingen
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