Forscherteams der University of Chicago, des Max Planck Institute for Solar System Research und der University of Hong Kong haben Isotopenanalysen und Modellrechnungen kombiniert, um die Herkunft von Theia zu untersuchen. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in Science. Erstautor Timo Hopp formuliert das Ergebnis klar: „Das überzeugendste Szenario ist, dass die meisten Bausteine von Erde und Theia im inneren Sonnensystem entstanden sind.“
Die Forschenden untersuchten irdische Gesteine, sechs Mondproben, die von den Apollo-Missionen zurückgebracht wurden, sowie Meteoriten aus verschiedenen Regionen des Sonnensystems. Im Labor führten sie präzise Messungen von Eisen durch und verbanden diese mit früheren Isotopendaten für Chrom, Calcium, Titan, Molybdän und Zirkonium. Isotope fungieren dabei wie Fingerabdrücke, die zeigen, wo Material im frühen Sonnensystem entstand. Zugleich wurden Techniken entwickelt, um diese winzigen Unterschiede sehr genau zu messen.
Zusätzlich nutzte das Team Modelle zur Metallbewegung während der Planetenbildung. Viele der frühen Eisen- und Molybdän-Bestände der Erde dürften vor dem Einschlag in den Kern gesunken sein. Daraus folgt, dass ein bedeutender Anteil des heute in Kruste und Mantel vorhandenen Eisens von Theia stammen könnte. Simulationen prüften, welche Theia-Zusammensetzungen zu den gemessenen Isotopenverhältnissen passen. Die Berechnungen deuten darauf hin, dass Theia wahrscheinlich näher an der Sonne entstand; die passende Meteoriten-Gruppe stammt aus Zonen nahe der Sonne.
Nicolas Dauphas kommentierte die Bedeutung: „Während des Spiels kosmischer Billardkugeln im frühen Sonnensystem wurde die Erde von einem Nachbarn getroffen. Es war ein glücklicher Treffer. Ohne den ausgleichenden Einfluss des Mondes auf die Neigung unseres Planeten wäre das Klima viel zu chaotisch gewesen, als dass sich komplexes Leben hätte entwickeln können.“ Gefördert wurde die Arbeit unter anderem von NASA, National Science Foundation, US Department of Energy, Deutsche Forschungsgemeinschaf und European Research Council.
Schwierige Wörter
- isotopenanalyse — Untersuchung von Isotopen in Gesteinen oder ProbenIsotopenanalysen
- modellrechnung — Rechnung oder Simulation zur Vorhersage von ProzessenModellrechnungen
- isotop — Atomvariante mit unterschiedlicher Neutronenzahl im KernIsotope, Isotopendaten, Isotopenverhältnissen
- planetenbildung — Entstehung von Planeten aus Staub und Gestein
- einschlag — Heftiger Zusammenstoß zweier Himmelskörper im frühen Sonnensystem
- kruste — Äußere feste Schicht eines Planeten
- simulation — Rechnerisches Modell zur Nachbildung eines ProzessesSimulationen
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Diskussionsfragen
- Welche Folgen hätte ein fehlender Mond laut dem Artikel für das Klima und die Entwicklung komplexen Lebens?
- Welche Vorteile und Grenzen sehen Sie in der Kombination von Isotopenanalysen und Modellrechnungen?
- Warum ist es wichtig, Meteoriten aus verschiedenen Regionen des Sonnensystems zu untersuchen?
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