Gigantische Kollision vor 4,5 Milliarden Jahren: Theia und Erde waren Nachbarn

Der gigantische Protoplanet Theia, der vor 4,5 Milliarden Jahren mit der Erde kollidiert ist, stammte aus dem inneren Sonnensystem und ist wahrscheinlich näher an der Sonne entstanden als die Erde. Das hat eine Forschungsgruppe unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung anhand einer umfangreichen Isotopenanalyse herausgefunden. Für die wurde auch mit bisher unerreichter Genauigkeit die Herkunft des Eisens auf der Erde untersucht. Dabei kam heraus, dass dieses heute allgegenwärtige Metall hauptsächlich von Theia stammen könnte, also erst nachträglich auf die bereits entstandene Erde gebracht wurde.

Isotopen erhellen die Erdgeschichte

Die Kollision mit Theia war das wohl folgenreichste Ereignis in der Geschichte unseres Heimatplaneten, aus dem wurde dabei auch jenes Material herausgeschlagen, aus dem sich der Mond geformt hat. Das hat die jetzt vorgelegte Analyse noch einmal bestätigt, in Bezug auf das Isotopenverhältnis sind die untersuchten 15 Proben aus typischem Erdgestein und sechs vom Mond „nicht unterscheidbar“. Damit wurde die gemeinsame Herkunft einmal mehr belegt, gleichzeitig ließen der Befund aber keine Rückschlüsse auf Theia zu, schreibt die Forschungseinrichtung. Dafür habe das Team aufwendig durchspielen müssen, welche Zusammensetzungen und Größen von Theia und der frühen Erde zu dem heute existierenden System aus Erde und Mond habe führen können.

Laut dem Max-Planck-Institut hat sich die Forschungsgruppe aber nicht nur den Eisenisotopen sondern auch solchen von Chrom, Molybdän und Zirkonium gewidmet. Alle liefern Informationen über unterschiedliche Epochen der Erdgeschichte. Die Isotopenverhältnisse des Materials von Theia unterscheiden sich demnach deutlich von denen auf der Erde und sind deshalb auch heute noch identifizierbar. Die Analyse habe mehrere mögliche Szenarien ergeben, aber auf Basis unseres Wissens über die Planetenentstehung und die Zusammensetzung von Meteoriten habe man konkret schlussfolgern können, „dass Theia aus dem inneren Teil des frühen Sonnensystems stammen musste, näher an der Sonne als die heutige Erdbahn“.

In den vergangenen Jahren war die Erforschung der Folgen der gigantischen Kollision deutlich vorangekommen, immer wieder war daran auch Thorsten Kleine beteiligt, er ist jetzt Direktor des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung. So hat er mit einer Forschungsgruppe schon vor sechs Jahren ermittelt, dass bei der Kollision ein Großteil unseres vergleichsweise üppigen Wasserreservoirs auf die Erde gekommen sein könnte. Später hat ein anderes Team ermittelt, dass zwei gigantische Strukturen tief im Erdinneren Überreste von Theia sein könnten. Erst vor wenigen Monaten wurde der Einschlag noch merklich nach hinten datiert. Die neue Arbeit ist jetzt im Wissenschaftsmagazin Science erschienen.

(mho)