Wissenschaftler spekulieren über einen gewaltigen Zusammenstoß zwischen einem riesigen Planetoiden und der Urerde.
Als das sonnenfeuer vor viereinhalb Milliarden Jahren inmitten des solaren Urnebels zündete, begann die Gründerzeit der planetaren Ur-Körper: Kosmischer Staub wurde zu sogenannten Planetesimalen zusammengebacken, jenen Bausteinen, die nach und nach zu den Planeten heranwuchsen. Auch die junge Erde hatte schon fast ihre heutige Größe erreicht, als – nach der herrschenden Theorie – der Katastrophentag anbrach: Ein riesiger Körper, etwa so groß wie der Mars, streifte die Erde. Der „ Impaktor” wurde beim Aufprall völlig zerstört. Seine Brocken schwirrten zusammen mit Erdgesteinssplittern im Erdorbit. Das war die Geburtsstunde des Mondes, der sich aus den kreisenden Trümmern zusammenfügte.
Diese Theorie firmiert unter dem Namen „Giant Impact”. Planetenforscher erklären damit seit Mitte der 1980er-Jahre die Entstehung des Mondes. Denn das Szenario macht eine ganze Reihe von Eigenschaften des Systems Erde–Mond verständlich. Insbesondere kann es auffällige chemische Ähnlichkeiten zwischen Mond- und Erdgestein erklären, beispielsweise die fast identischen Isotopenverhältnisse des Sauerstoffs auf beiden Himmelskörpern. Diese Übereinstimmungen waren den Kosmochemikern bei der Analyse der Gesteinsproben vom Mond aufgefallen. Sie legen den Schluss nahe: Das Urmaterial von Erde und Mond war sehr ähnlich.
Der Urzeit-Crash konnte in Computersimulationen mit realistischen Ergebnissen nachvollzogen werden. Die Simulationen erklären auch eine Besonderheit, die den Mond von den Trabanten aller anderen Planeten unterscheidet: Im Vergleich zu seinem Mutterplaneten, also der Erde, ist er sehr groß. Die Dauer der Erdrotation und des Mondumlaufs können die Theoretiker mit ihren numerischen Simulationen ebenfalls gut reproduzieren. Und die Theorie erklärt auch den Mangel an „volatilen” Elementen wie Natrium und Kalium, die schon bei relativ niedrigen Temperaturen verdampfen. Sie sollen bei der hitzigen Kollision ins All entwichen sein.
Glaskügelchen aus der Tiefe
Ist also das Thema Mondgeburt für die Forscher erledigt? Keineswegs, sagt der Geochemiker Carsten Münker von der Universität Köln: „Die Theorie hat einen Schwachpunkt: Über den Impaktor ist kaum etwas bekannt. Er ist eine Art freier Parameter, mit dem sich die Ergebnisse der Rechnungen an die Messwerte anpassen lassen.” Zudem verkündete das Wissenschaftsmagazin „nature” im Juli 2008: „Der frühe Mond war wasserreich”. In derselben Ausgabe publizierte ein Team um Alberto Saal von der Brown University im amerikanischen Providence, Rhode Island, neue Untersuchungen von Apollo-Proben. Die Forscher konzentrierten sich auf darin enthaltene winzige rote und grüne vulkanische Glaskügelchen. Sie stammen aus dem Mondinneren und geben Auskunft über die Verhältnisse im lunaren Mantel. Saal und seine Kollegen berechneten aus ihnen den einstigen Wassergehalt des Gesteins. Mit überraschendem Ergebnis: Die H2O-Werte sind demnach vergleichbar mit Einschlüssen aus dem Erdmantel, war in dem renommierten Wissenschaftsblatt zu lesen. Doch etliche Forscher, darunter Münker, sind skeptisch, ob diese Deutung korrekt ist.
Sollte die Analyse aber durch weitere Arbeiten untermauert werden, stellt sich eine wichtige Frage: Wie konnte das Wasser die heiße Mondgeburt überstehen? Einige Forscher spekulieren, dass die Erde und die sich formierende Trümmerwolke nach dem Crash noch flüchtige Substanzen ausgetauscht hätten – das könnte die fast identischen Isotopen-Verhältnisse beim Element Sauerstoff erklären. Bisher haben die Giant- Impact-Verfechter zwar viele Indizien zusammengetragen, doch ein unumstößlicher Beweis ist nicht dabei. „Die Suche geht weiter”, sagt Münker. ■
