Planetologen errechnen neue Geburtsstunde
Der Mond ist jünger als gedacht

Münster -

Dass Äußerlichkeiten und biologisches Alter nicht immer übereinstimmen müssen, hat wohl jeder schon einmal erfahren. Der Mond sieht in dieser Hinsicht aber deutlich älter aus als er ist: Um fast 100 Millionen Jahre weichen die bisherigen Einschätzungen zu seiner Geburtsstunde von dem ab, was unter anderem Planetologen der Universität Münster jetzt herausgefunden haben.

Montag, 13.07.2020, 08:00 Uhr aktualisiert: 13.07.2020, 08:05 Uhr
Die Erde wurde vor 4,425 Milliarden Jahren von einem Protoplaneten getroffen.
Die Erde wurde vor 4,425 Milliarden Jahren von einem Protoplaneten getroffen. Foto: NASA/JPL/Caltech

Die Geburtsstunde des Mondes schlug etwas später als bisher vermutet. Sie ereignete sich, als ein marsgroßer Protoplanet bei der Kollision mit der jungen Erde zwar zerstört wurde, aber aus den Trümmern dieser Katastrophe ein neuer Körper entstand – der Mond. Planetologinnen und Planetologen um Maxime Maurice vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) haben nun mit einem neuen numerischen Modell rekonstruiert, wann dies geschah: vor 4,425 Milliarden Jahren. Die bisherigen Annahmen für die Entstehung des Mondes gingen von 4,51 Milliarden Jahren aus. Der Mond ist also fast 100 Millionen Jahre jünger als bisher angenommen.

„Es ist das erste Mal, dass das Alter des Mondes direkt mit einem Ereignis in Verbindung gebracht werden kann, das am Ende der Erdentstehung passierte – der Entstehung des Kerns der Erde“, betont Prof. Dr. Thorsten Kleine vom Institut für Planetologie der WWU. Die Studie ist in der Fachzeitschrift „Science Advances“ erschienen.

Das Sonnensystem war vor viereinhalb Milliarden Jahren noch eine chaotische Welt, schreibt die Universität in ihrer Pressemitteilung. Die Erde wuchs gerade zu ihrer heutigen Größe heran und sammelte noch immer Materie in Form von sogenannten „Planetesimalen“ auf, die sich zuvor in der Scheibe aus Staub und Gas gebildet hatten, welche die junge Sonne umkreiste. Die junge Erde wuchs nach und nach auf ihre heutige Größe heran, dabei wurde sie in ihrem Inneren ständig heißer. Immer größere Anteile des Gesteinsmantels schmolzen auf und bildeten einen Magma-Ozean. Zu jener Zeit bekam die Erde auch ihren Trabanten, der sie bis heute umkreist.

Das war die Geburtsstunde des Mondes.

Maxime Maurice

Er ist das Ergebnis einer gewaltigen kosmischen Kollision der Erde mit einem Protoplaneten, bei dem Gestein aus der jungen Erde herausgeschleudert wurde und sich zu einem neuen planetaren Körper zusammenballte. Über die Entstehungsgeschichte sind sich die meisten Wissenschaftler zwar im Prinzip einig, nicht aber über den Vorgang im Einzelnen, und vor allem nicht über den Zeitpunkt. „Das Ergebnis unserer Modellierungen legt nahe, dass die junge Erde rund 140 Millionen Jahre nach der Geburt des Sonnensystems vor 4,567 Milliarden Jahren von einem Protoplaneten getroffen wurde. Das geschah nach unseren Berechnungen vor 4,425 Milliarden Jahren – mit einer Unsicherheit von 25 Millionen Jahren“, fasst Maxime Maurice vom Berliner DLR-Institut für Planetenforschung und Erstautor der Studie die Untersuchungen zusammen. „Das war die Geburtsstunde des Mondes.“

Planetarer Volltreffer

Die Entwicklung der Erde zu einem Planeten war zu diesem Zeitpunkt gerade abgeschlossen. In deren Verlauf sanken im Inneren der Erde die schweren, metallischen Bestandteile ins Zentrum und bildeten einen Kern aus Eisen und Nickel, der nun von einem mächtigen Mantel aus silikatischen Gesteinen umgeben war. Die Mantelgesteine wurden durch die ‚Akkretion‘, dem Zusammenballen der Materie, und der Wärme aus dem Zerfall radioaktiver Elemente immer heißer, sodass eine Trennung von Metall und Silikat im Inneren der Erde innerhalb von einigen Zehnermillionen Jahren stattfinden konnte. Ein planetarer Volltreffer als Geburtsstunde des Mondes. In diesem Stadium wurde die Erde von einem etwa marsgroßen Protoplaneten getroffen, der unter dem Namen Theia in der Sonnensystemforschung kursiert. In der Frühzeit des Sonnensystems dürften zahlreiche Körper dieser Art existiert haben: Zum Teil wurden sie aus dem Sonnensystem hinausgeschleudert, zum Teil durch Kollisionen mit anderen Körpern zerstört.

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