Wissenschaftler haben am Mittwoch eine neuartige Idee vorgeschlagen, die zwei der Welträtsel auf einmal lösen könnte – eines, das uns jede Nacht über den Kopf geht, und eines, das tief unter unseren Füßen sitzt.
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Das erste Rätsel beschäftigt seit Jahrtausenden jeden, vom Wissenschaftler bis zum neugierigen Kind: Woher kam der Mond?
Die führende Theorie besagt, dass der Mond vor 4,5 Milliarden Jahren entstand, als ein vermeintlicher Planet von der Größe des Mars auf die sich noch bildende Erde prallte.
Diese epische Kollision zwischen der frühen Erde und dem Protoplaneten namens Theia schoss eine enorme Menge an Trümmern in die Umlaufbahn, aus denen sich der spätere Mond formte.
So lautet zumindest die Theorie. Trotz jahrzehntelanger Bemühungen konnten Wissenschaftler keinen Beweis für die Existenz von Theia finden.
Neue, von den USA durchgeführte Forschungsarbeit, veröffentlicht in der Zeitschrift Naturdeutet darauf hin, dass sie möglicherweise in die falsche Richtung geschaut haben.
Ungefähr 2.900 Kilometer (1.800 Meilen) unter der Erdoberfläche haben zwei riesige „Blobs“ Geologen verblüfft, seit seismische Wellen in den 1980er Jahren ihre Existenz enthüllten.
Diese kontinentalgroßen Materialklumpen überspannen den Boden des felsigen Erdmantels in der Nähe seines geschmolzenen Kerns, einer unter Afrika und der andere unter dem Pazifischen Ozean.
Wissenschaftler haben festgestellt, dass die Klumpen viel heißer und dichter sind als das umgebende Gestein, aber vieles andere an ihnen bleibt ein Rätsel.
Die neuen Forschungsergebnisse vom Mittwoch deuten darauf hin, dass es sich bei den Klumpen um „vergrabene Relikte“ von Theia handelt, die während ihrer prägenden Kollision in die Erde eindrangen – und sich seitdem in der Nähe des Herzens unseres Planeten versteckt haben.
Die Forscher schlugen vor, dass diese Kollision und die von ihr zurückgelassenen Überreste nicht nur zur Entstehung des Mondes beigetragen haben, sondern auch dazu beigetragen haben, dass die Erde zu dem einzigartigen lebensbeherbergenden Planeten geworden ist, der sie heute ist.
„Sehr, sehr seltsam“
Qian Yuan, Geodynamikforscher am California Institute of Technology und Hauptautor der Studie, sagte gegenüber AFP, es sei „sehr, sehr seltsam“, dass keine Beweise für den Theia-Einschlag gefunden wurden.
Während eines Kurses, den ein Planetenforscher über dieses Rätsel hielt, brachte Yuan erstmals die Zusammenhänge zusammen.
„Wo ist der Impaktor? Meine Antwort ist: Er ist in der Erde“, sagte er.
Der Planetologe, der den Kurs leitete, hatte noch nie von den Klecksen gehört. Die Forschung erforderte seitdem die Zusammenarbeit von Experten in den oft getrennten Bereichen Weltraum und Geologie.
Yuan sagte, als Theia auf die Proto-Erde prallte, bewegte sie sich mit einer Geschwindigkeit von mehr als zehn Kilometern pro Sekunde, eine Geschwindigkeit, die es einem Teil davon ermöglichte, „sehr tief in den unteren Erdmantel“ einzudringen.
Ein vom Team entwickeltes Video, das diesen Prozess simuliert, zeigt, wie Dutzende Kilometer große Klumpen des Theia-Mantels im Inneren der Erde herumwirbelten.
Als das größtenteils geschmolzene Theia-Material abkühlte und sich verfestigte, sank es aufgrund seines hohen Eisengehalts bis an die Grenze zwischen Erdmantel und Erdkern, schlugen die Wissenschaftler vor.
Im Laufe der Jahre habe es sich zu zwei separaten Klumpen angesammelt – offiziell als große Provinzen mit niedriger Geschwindigkeit (LLVPs) bezeichnet –, die jetzt jeweils größer als der Mond seien, sagte Yuan.
Es ist unglaublich schwierig, eine Theorie zu testen, die so weit zurück in der Zeit – und so tief unter der Erde – basiert, und Yuan betonte, dass ihre Modellierung nicht „100-prozentig“ sicher sein könne.
„Warum die Erde einzigartig ist“
Aber wenn das stimmt, könnten die Auswirkungen immens sein.
Die Erde ist nach wie vor der einzige Planet im Universum, von dem bekannt ist, dass er Leben beherbergen kann.
Die Theia-Kollision, die vermutlich das letzte große Akkretionsereignis der Erde sei, habe ihre Zusammensetzung in nur 24 Stunden erheblich verändert, sagte Yuan.
„Ich habe das Gefühl, dass dieser Anfangszustand der Grund ist, warum die Erde einzigartig ist – warum sie sich von anderen Gesteinsplaneten unterscheidet“, sagte er.
Frühere Untersuchungen deuten darauf hin, dass Theia Wasser, den wichtigsten Bestandteil des Lebens, auf die Erde gebracht haben könnte.
Es wurde beobachtet, dass die Blobs „Mantel-Plumes“ – Säulen aus Magma – in Richtung Erdoberfläche aufsteigen ließen, und sie wurden auch mit der Entwicklung von Superkontinenten in Verbindung gebracht.
Theia habe „etwas in der Erde hinterlassen – und das spielte eine Rolle in der darauffolgenden 4,5 Milliarden Jahre dauernden Evolution der Erde“, sagte Yuan.
Christian Schroeder, Experte für Geowissenschaften und Planetenforschung an der schottischen Universität Stirling, sagte gegenüber AFP, die Theorie „passt zu mehreren Beweissträngen“.
„Es ist eine sehr bedeutsame und aufregende Entdeckung“, sagte Schroeder, der nicht an der Forschung beteiligt war.
Er betonte, dass das Geheimnis der Mondentstehung nicht gelöst sei.
Aber die Forschung verleiht der Theia-Impakttheorie mehr Gewicht – und liefert gleichzeitig „eine glaubwürdige Erklärung für diese Anomalien an der Kern-Mantel-Grenze“, sagte er.
Die möglicherweise unter uns erhaltenen Überreste von Theia „könnten für wichtige Prozesse auf der Erde verantwortlich sein, die bis heute andauern“, fügte Schroeder hinzu.
(AFP)