Weiteres Indiz für Kollisionstheorie

Die Isotopenverteilung von Sauerstoff im Mondgestein unterscheidet sich signifikant von jener in irdischem Gestein. Das zeigt die bislang genaueste Analyse von Gesteinsproben, die von Astronauten der Apollo-Missionen zur Erde gebracht worden waren. Ein Forscherteam sieht den Unterschied als entscheidenden Beweis dafür, dass der Mond durch den Zusammenstoß der Urerde mit einem etwa marsgroßen Planeten entstanden ist. Die Entdeckung erlaube auch Rückschlüsse auf die Zusammensetzung dieses als Theia bezeichneten Himmelskörpers, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.

„Die meisten Computersimulationen dieser Kollision lassen erwarten, dass der Mond überwiegend aus Material von Theia besteht“, erläutern Daniel Herwartz von der Universität Göttingen und seine Kollegen. Doch bei einem Anteil von 70 bis 90 Prozent, sollte sich die Isotopenzusammensetzung von Erde und Mond unterscheiden. Denn solche Unterschiede finden sich zwischen allen Planeten des Sonnensystems – sollten also auch zwischen Urerde und Theia bestanden haben. Als Isotope bezeichnen Physiker chemisch identische Atome mit unterschiedlicher Zahl von Neutronen, also auch unterschiedlichem Atomgewicht. „Bislang sind jedoch alle Versuche fehlgeschlagen, isotopische Komponenten von Theia im Mondgestein zu identifizieren.“

Das hat sich nun geändert: Die Messungen von Herwartz und seinem Team zeigen einen Unterschied von 0,0012 Prozent zwischen den Sauerstoffisotopen ¹⁶O und ¹⁷O. „Der Unterschied ist zwar gering, aber deutlich nachweisbar“, betont Herwartz, „und beweist, dass die gewaltige Kollision tatsächlich stattgefunden hat.“ Die Forscher folgern weiter, dass Theia von seiner Zusammensetzung her sogenannten Enstatit-Chondriten ähnelt. Das sind Meteoriten, die vermutlich von Körpern stammen, die nicht im Asteroidengürtel, sondern näher an der Sonne entstanden sind. „Unser nächstes Ziel ist es nun, aus den Isotopen zu bestimmen, wie viel Theia-Materie der Mond enthält“, sagt Herwartz. Die Daten deuten darauf hin, so der Forscher, dass das Mischungsverhältnis von Theia-Materie zu Materie der Urerde im Mond mit etwa fünfzig zu fünfzig niedriger ist als bislang angenommen.