Die Erde und der Mond entstanden als Ergebnis einer riesigen Kollision zwischen zwei Planeten von der Größe von Mars und Venus. Neue Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass sich Erde und Mond möglicherweise viel später gebildet haben - vielleicht bis zu 150 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems.
„Wir haben das Alter der Erde und des Mondes mithilfe von Wolframisotopen bestimmt, aus denen hervorgeht, ob die Eisenkerne und ihre Steinoberflächen während der Kollision miteinander vermischt wurden“, sagte Tais W. Dahl vom Niels-Bohr-Institut der Universität von Kopenhagen in Zusammenarbeit mit Professor David J. Stevenson vom California Institute of Technology (Caltech).
Die Planeten im Sonnensystem wurden durch Kollisionen zwischen Planetenembryonen erzeugt, die die neugeborene Sonne umkreisen. Bei den Kollisionen erstarrten die kleinen Planeten und bildeten immer größere Planeten. Als die gigantische Kollision auftrat, die letztendlich die Erde und den Mond bildete, geschah dies zu einer Zeit, als beide Planetenkörper einen Kern aus Metall (Eisen) und einen umgebenden Mantel aus Silikaten (Gestein) hatten. Aber wann ist es passiert und wie ist es passiert? Die Kollision fand in weniger als 24 Stunden statt und die Temperatur der Erde war so hoch (7000 ° C), dass sowohl Gestein als auch Metall bei der turbulenten Kollision geschmolzen sein müssen. Aber wurden auch die Steinmasse und die Eisenmasse miteinander vermischt?
Das Alter von Erde und Mond kann datiert werden, indem das Vorhandensein bestimmter Elemente im Erdmantel untersucht wird. Hafnium-182 ist eine radioaktive Substanz, die zerfällt und in das Isotop Wolfram-182 umgewandelt wird. Die beiden Elemente haben deutlich unterschiedliche chemische Eigenschaften, und während die Wolframisotope die Bindung an Metall bevorzugen, bindet Hafnium bevorzugt an Silikate, d. H. Gestein.
Es dauert 50-60 Millionen Jahre, bis alles Hafnium zerfällt und in Wolfram umgewandelt ist. Während der Mondkollision sank fast das gesamte Metall in den Erdkern. Aber ist das ganze Wolfram in den Kern gegangen?
„Wir haben untersucht, inwieweit sich Metall und Gestein während der Kollisionen des Planeten vermischen. Mithilfe dynamischer Modellberechnungen der turbulenten Vermischung der flüssigen Gesteins- und Eisenmassen haben wir festgestellt, dass Wolframisotope aus der frühen Erdformation im felsigen Mantel verbleiben “, sagte Tahl.
Die neuen Studien deuten darauf hin, dass die mondbildende Kollision auftrat, nachdem das gesamte Hafnium vollständig in Wolfram zerfallen war.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Metallkern und Gestein bei diesen Kollisionen zwischen Planeten mit einem Durchmesser von mehr als 10 Kilometern nicht emulgieren können und daher der größte Teil des Eisenkerns der Erde (80-99%) Wolfram nicht aus dem felsigen Material entfernt hat der Mantel während der Ausbildung “, sagte Dahl.
Das Ergebnis der Forschung bedeutet, dass eine Kollision, die die Erde und den Mond geschaffen hat, bis zu 150 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems aufgetreten sein kann, viel später als die zuvor angenommenen 30 Millionen Jahre.
Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht.
Aus einer Pressemitteilung der Universität Kopenhagen.
