Magmaozean beeinflusste Mondentstehung

Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren traf vermutlich ein marsgroßer Himmelskörper auf die Urerde und schleuderte unzählige Trümmer ins All, aus denen sich schließlich unser Mond formte. Diese von vielen Wissenschaftler favorisierte Entstehungsgeschichte vermag zwar den hohen Drehimpuls des Mondes und den fehlenden Eisenkern im Erdtrabanten zu erklären. Die ähnliche Isotopenzusammensetzung von Erde und Mond bleibt mit dieser Theorie aber unverstanden. Das haben Wissenschaftler nun geändert, indem sie ein Detail zur Geschichte hinzufügen: Die Erde war von einem Ozean aus flüssigem Magma bedeckt, als sich der Einschlag ereignete, wie sie nun im Fachblatt „Nature Geoscience” berichten.

„Jedes Modell für die Entstehung des Mondes muss sowohl die chemischen als auch die mechanischen Charakteristika des Erde-Mond-Systems erklären”, schreiben Natsuki Hosono vom Institut für Geowissenschaften in Yokohama und seine Kollegen. Gemäß der favorisierten Theorie dürften nur etwa vierzig Prozent der Mondmaterie von der Erde stammen. Der Fehler liege in der Annahme, dass die Erdkruste damals bereits erstarrt war, so das Team um Hosono. In Computersimulationen gingen die Forscher deshalb davon aus, dass die Urerde vor rund 4,5 Milliarden Jahren noch von einem Ozean aus flüssigem Magma bedeckt war. Da sich Magma stärker komprimieren und erhitzen lässt, verhält es sich bei einem Einschlag anders als eine feste Kruste. Ein großer Teil des Magmaozeans verdampfte, kondensierte im Weltall und bildete – gemeinsam mit der Materie des eingeschlagenen Körpers – den Mond.

In diesem Szenario könnten über siebzig Prozent der Mondmaterie von der Erde stammen, was zu einer ähnlichen Isotopenzusammensetzung der beiden Himmelskörper führt. Darüber hinaus liefert das neue Modell noch weitere Erklärungen: Da der Magmaozean vermutlich reicher an geschmolzenem Eisenoxid war als der Rest der Erde, sollte Mondgestein mehr Eisenoxid enthalten als irdisches Gestein. Tatsächlich ließ sich etwa die doppelte Menge an Eisenoxid nachweisen.