Spuren der Mondentstehung im Asteroidengürtel -

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Möglicherweise enthalten Meteoriten aus dem Asteroidengürtel Hinweise auf die Entstehung des Erdmondes durch eine gigantische Kollision in der Frühzeit des Sonnensystems.

Seit rund 30 Jahren geht die Mehrzahl der Planetenforscher davon aus, dass der Erdmond das Resultat einer gewaltigen Kollision der Urerde mit einem etwa marsgroßen Protoplaneten in der Frühzeit des Sonnensystems ist. Datierungen der Mondgesteine zufolge ereignete sich diese Kollision vor 4,47 Milliarden Jahren, also rund 100 Millionen Jahre nach der Entstehung der ersten festen Materie in der Scheibe aus Gas und Staub, welche die junge Sonne kurz nach ihrer Entstehung umgab. Nun wählte eine Forschergruppe um William F. Bottke vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, einen ungewöhnlichen Weg, diese Kollision zu datieren.

Die Forscher gehen davon aus, dass nicht alles bei der Kollision ausgeworfene Material wieder auf die Erde zurückfiel oder sich zum Mond zusammenballte. Tatsächlich könnten mehrere Prozent der Erdmasse mit hoher Geschwindigkeit ins Sonnensystem hinausgeschleudert worden sein. Den Berechnungen der Wissenschaftler zufolge entwichen dabei bis zu zehn Milliarden Bruchstücke mit Durchmessern im Bereich von einem Kilometer aus dem Schwerefeld der Erde. Diese drangen mit hoher Geschwindigkeit in den Asteroidengürtel zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter vor, wo sie mit den dortigen Himmelskörpern kollidierten.

Diese Kollisionen erfolgten mit großer Wucht, die Erdtrümmer schlugen mit rund zehn Kilometer pro Sekunde auf den Asteroiden ein. Dies ist erheblich schneller als die Kollisionen von Asteroiden untereinander, die gewöhnlich mit rund fünf Kilometer pro Sekunde aufeinander prallen. Durch die heftigen Kollisionen wurde das Gestein der Asteroiden deutlich in Mitleidenschaft gezogen, wobei die Gesteine einer starken Stoßwellen-Metamorphose unterlagen. Dabei verwandelte sich ein Teil des Gesteins beim Durchgang der Stoßwellen in Glas, das als dunkle Adern die Gesteine der Asteroiden durchzieht. Solche Schmelzeinschlüsse und Adern lassen sich häufig in Steinmeteoriten beobachten, die auf die Erde fallen und aus dem Asteroidengürtel stammen.

Außerdem sorgten diese heftigen Kollisionen dafür, ein Isotopenverhältnis zurückzusetzen, das als Uhr zur Altersdatierung der Meteoriten-Gesteine genutzt wird. Es ist das Kalium-Argon-System, bei dem ein Teil des radioaktiven Isotops Kalium-40 in Argon-40 zerfällt, ein Edelgas. Der Durchgang einer Stoßwelle durch ein Gestein kann dieses so weit aufheizen, dass das bereits entstandene Argon aus diesem entweicht und so das Verhältnis von Kalium-40 zu Argon-40 verfälscht. Die Forscher um Bottke untersuchten 34 unterschiedliche Steinmeteoriten, die Anzeichen einer Stoßwellen-Metamorphose aufwiesen.

Als sie die Kalium-Argon-Alter dieser Meteoriten bestimmten, zeigte sich eine signifikante Häufung ihrer Alter zwischen 4,47 und 4,49 Milliarden Jahren, in sehr guter Übereinstimmung mit den Werten, welche für die Entstehung des Erdmonds aus der Analyse von Mondgestein abgeleitet wurden. Allerdings mahnen manche Planetenforscher zur Vorsicht, denn diese 34 Meteoriten gehen auf vielleicht fünf bis sechs Ursprungskörper zurück. Somit ist es fraglich, ob diese wirklich repräsentativ für den gesamten Asteroidengürtel sind.

Die Forscher um Bottke weisen dagegen noch auf eine andere interessante Möglichkeit hin: Es könnte sein, dass sich in den Adern aus geschmolzenen Meteoritengesteinen winzige Splitter des Materials der Urerde erhalten haben. Dann hätten wir die Möglichkeit, unverfälschte Urmaterie unseres Planeten direkt zu untersuchen.

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