Entstehungsgeschichte des Mondes muss wohl neu geschrieben werden

Nach der gängigen Theorie wurde der Mond der Erde durch eine kos­mische Katastrophe geschaffen. Jetzt zeigen neue Analysen, dass diese Kollision zwischen Erde und einem Protoplaneten wohl anders ablief, als bisher angenommen. Das Mondinnere ist dabei der Schlüssel.

Da stimmt was nicht mit den Isotopenwerten des Mondes

Die Entstehung des Mondes ist nach aktuell breit anerkannter Theorie auf einen Zusammen­stoß zurückzuführen, bei dem vor 4,5 Milliarden Jahren die noch junge Erde mit dem mars­großen Protoplaneten Theia kollidierte. Bisher hatte man angenommen, dass Theia bei dieser kosmischen Katastrophe vollständig zerstört worden war und sich der Mond vor allem aus dessen Überresten gebildet hatte.

Doch die Theorie hat ein Problem: Jeder Körper im Sonnen­system hat eine spezifische Isotopensignatur, alle bisherigen Mondproben weisen diesen aber als Isotop-Zwilling der Erde aus - von Theia keine Spur. Ein Forscherteam will dieses Paradoxon rund um die Mondentstehung jetzt lösen können.


Wie Scinexx schreibt, hat Erick Cano von der University of New Mexico mit seinem Team verschiedene Gesteinsproben der Apollo-Missionen sowie Proben aus dem Erdmantel einer neuen Vergleichsanalyse unterzogen, bei dem die Untersuchung des Anteils des Sauerstoff-Isotops 17-O im Mittelpunkt stand. Zunächst zeigt sich dabei scheinbar Erwartbares: Die Isotopenwerte sind zwischen Erde und Mond fast identisch. Allerdings gilt dies nur für die Durchschnittswerte, eine genaue Untersuchung der einzelnen Mondproben zeichnet aber ein anderes Bild: "Es ist weit auffallender, dass die lunaren Proben eine fast dreimal so hohe Variabilität bei den 17-O-Werten haben als die irdischen", so Cano.

So zeigt sich, dass zwar Proben von Gesteinen der Mondoberfläche sehr ähnliche Isotopwerte wie die Vergleichsproben von der Erde aufweisen, bei sogenanntem Vulkanglas, das 400 Kilometer tief im Magmaozean des jungen Mondes entstand und dann an die Oberfläche geworfen wurde, verhält es sich aber anders: "Wir gehen davon aus, dass die hohen 17-O-Anteile dieser Gläser repräsentativ für die Gesteinsschmelzen sind, die tief aus dem lunaren Mantel stammen", so Cano und seine Kollegen.

Theia steckt im Mondkern

Diese Tatsache bringt die Forscher dazu, an der bisherigen Entstehungsgeschichte des Mondes Korrekturen vorzunehmen. Der Zwilling-Status von Erde und Mond kann so nicht weiter auf­rechterhalten werden, dafür sind die Unter­schiede der Isotopwerte von Oberflächen­gestein und Proben aus dem Inneren des Mondes zu groß. Die Schlussfolgerung: Ein Großteil der Theia-Trümmer sind wohl im Mondinneren eingeschlossen.

Darüber hinaus ändert sich damit auch die Entstehungsgeschichte von Theia selbst: "Wenn terrestrische Himmelskörper im inneren Sonnensystem mit wachsendem Abstand von der Sonne zu höheren 17-O-Werten tendieren, dann könnte Theia weiter außen entstanden sein als die Erde", so die Forscher.