Eine antike Kollision fast verdampfte Erde, die Geburt des Mondes

Eine neue chemische Analyse der Gesteine ​​der Erde und des Mondes hat neues Licht auf die Ursprünge unseres Mondsystems gebracht, und der Moment der Geburt war weitaus dramatischer und gewalttätiger, als viele erwartet hatten.

"Unsere Ergebnisse liefern den ersten harten Beweis dafür, dass die Auswirkungen die Erde tatsächlich (weitgehend) verdampft haben", sagte Kun Wang, Geochemiker an der Washington University in St. Louis, in einer Pressemitteilung. Eine Studie von Wang und Stein B. Jacobsen wurde am Montag online veröffentlicht Natur.

Vor ungefähr 4,5 Milliarden Jahren war die Erde eine sehr junge Sammlung von Weltraummüll, und es war kein besonders einladender Ort. Diese frühe Periode ist als Hadean Eon bekannt, der aufgrund der höllischen Bedingungen als solcher bezeichnet wird. Proto-Erde war feurig und heiß, und die Oberfläche war wahrscheinlich vor allem geschmolzene Lava durch intensive Vulkanaktivität und häufige Kollisionen mit anderen Gesteinen.

Dann kollidierte dieser frühe Planet mit einem anderen, vielleicht von der Größe des Mars. Die Kraft des Aufpralls verdampfte die kleineren und die meisten der größeren, was zu einer gigantischen Atmosphäre führte, die 500-mal so groß war wie die gegenwärtige Erde, gefüllt mit einem extrem heißen Fluidmantel. Im Laufe der Zeit kühlte es ab und verhärtete sich in zwei verschiedenen Körpern - dem Mond und der Erde.

Theoretisch wurde der Mond nach einer Kollision zwischen zwei Protoplaneten gebildet. Bei früheren Modellen ließen sich die beiden Massen jedoch gerade weiden, wobei die kleinere Masse größtenteils intakt blieb und den Mond bildete. Dies wurde im Jahr 2001 widerlegt, als Wissenschaftler Isotope verschiedener Elemente in Mond- und Erdgesteinen verglichen und deren Zusammensetzung als gleichwertig erachteten. Die Wahrscheinlichkeit, dass die beiden kollidierenden Körper in ihren Isotopen die gleichen Signaturen aufweisen, ist natürlich fast Null, was bedeutet, dass sich die Massen der beiden Gesteine ​​vor der Mondbildung im Wesentlichen vermischen mussten.

Zwei dieser Modelle wurden bereits vorgeschlagen, um dies zu berücksichtigen. Zum einen ist die Kollision immer noch ziemlich zahm, aber eine scheibenförmige Wolke aus Mantelatmosphäre ermöglicht das Mischen von Material von der Erde und ihrem Protomond, bevor sie sich in getrennten Objekten ansiedeln.

Diese neuen Forschungsergebnisse schließen diese Schlussfolgerung aus, indem eine sehr differenzierte Analyse von zwei Kaliumisotopen verwendet wird, die zehnmal genauer ist als die bisherigen Methoden. Auf dem Mond wurde eine etwas höhere Konzentration des schwereren Kaliumisotops gefunden als auf der Erde. Die einzige Erklärung dafür ist, dass während der Verdichtung der Mantelatmosphäre, die zur Geburt des Mondes führte, das schwerere Isotop etwas häufiger kondensierte als das leichtere.

Dies unterstützt das Modell, bei dem das gesamte kollidierende Objekt und der größte Teil der Erde beim Absturz verwischt wurden und der Mond sich als Partikel in der überflüssigen Mantelatmosphäre bildete und sich abkühlte und wie ein massiver Regentropfen, der aus Wasserdampf kondensiert, langsam an Größe gewinnt.