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METEORITEN
Die Entstehung von Erde und Mond
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Museums für Naturkunde
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23. März 2018

Kleine Brocken können manchmal einiges über die Entstehung von deutlich größeren Objekten verraten. So lieferte jetzt die Analyse von Meteoriten neue Erkenntnisse zum Ursprung des Erde-Mond-Systems: Die beiden Protoplaneten, durch deren Zusammenprall unser Heimatplanet und der Mond entstand, bildeten sich offenbar erst in der Spätphase der protoplanetaren Scheibe.

Erde - Mond

Die Analyse von Meteoriten lieferte nun neue Erkenntnisse zur Entstehung des Erde-Mond-Systems. Bild: NSSDC/NASA
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Kalzium ist ein Hauptbestandteil gesteinsbildender Mineralien und kann so Hinweise auf das Material geben, aus dem sich die Gesteinsplaneten unseres Sonnensystems, also Merkur, Venus, Erde und Mars, aus der protoplanetaren Scheibe bildeten. Unterschiede in der Isotopenzusammensetzung der Meteorite von verschiedenen Bereichen des Asteroidengürtels und den Gesteinsplaneten geben Hinweise auf die Beziehung der Himmelskörper in unserem Sonnensystem.

Bisher wurde angenommen, dass die Isotopenverhältnisse von vielen chemischen Elementen abhängig sind von der Entfernung zum Zentrum der protoplanetaren Scheibe. Jedoch ist die Isotopenzusammensetzung von Erde und Mond sehr ähnlich. Diese Ähnlichkeit lässt sich bisher nicht mit dem Standardmodell erklären, dass sich das Erde-Mond-System durch den Zusammenprall von zwei Protoplaneten aus unterschiedlichen Bereichen der protoplanetaren Scheibe bildete.

Vera Assis Fernandes vom Museum für Naturkunde Berlin und ihr Team untersuchten die Zusammensetzung der Kalziumisotope in Meteoriten von dem Asteroiden Vesta, vom Mond, Mars und von Gesteinen der Erde. Dabei stellten sie fest, dass die Kalziumisotopenverteilung der Proben mit der Masse der jeweiligen Ursprungs-Asteroiden und -Planeten korreliert. Somit ergab sich eine Bezugsgröße, mit deren Hilfe die Akkretion der Himmelskörper im Laufe der Zeit dargestellt werden konnte.

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Das Forscherteam führt diese Korrelation darauf zurück, dass sich die Hauptmasse der Kalziumisotope in der Region der protoplanetarischen Scheibe, wo sich die Gesteinsplaneten bildeten, langsam und stetig aufbaute. Das spricht dafür, dass neues, aus dem äußeren Sonnensystem stammendes Material in das erhitzte Innere der protoplanetarischen Scheibe gelangte, wo sich die Masse zur Bildung der Protosonne ansammelte.

Außerdem schließt das Forscherteam aus der sehr ähnlichen Kalzium-Isotopenzusammensetzung von Erde und Mond, dass die zwei Protoplaneten, deren Zusammenprall zur Bildung des Erde-Mond Systems führte, in der letzten Lebensphase der protoplanetaren Scheibe entstanden.

Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Nature erschienen ist.

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Links im WWW
Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
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