Astronomie Wie der Mond aus der Erde herausgesprengt wurde

Bis in den Erdkern muss sich jener marsgroße Planet namens Theia gebohrt haben, von dem US-Wissenschaftler annehmen, dass er hinter der Entstehung des Mondes steckt. So ließe sich auch das Rätsel lösen, wieso der Erdtrabant kaum Eisen besitzt.

Von Alexander Stirn

Astronomie Entstehung des Mondes

Ein marsgroßer Planet namens Theia ist einst in die Erde eingeschlagen. Das dabei aus unserem Heimatplaneten herausgesprengte Material formte danach eine ringförmige Scheibe aus Trümmern, aus der sich schließlich der Mond formte. Beide Planeten besaßen Gesteinsmäntel und Kerne aus Eisen, die miteinander verschmolzen. Das vermuten zumindest US-Wissenschaftler, und erklären so, weshalb die Zusammensetzung des Mondes derjenigen der Erde ähnelt, und warum es unserem Trabanten an Eisen mangelt.

(Video: Sarah T. Stewart, Harvard University / Matija Cuk, Seti Institute, Foto: Sarah T. Stewart, Harvard Univer)

Der Mond ist höchstwahrscheinlich das Ergebnis eines kosmischen Unfalls. Ein marsgroßer Himmelsbrocken raste demnach vor etwa viereinhalb Milliarden Jahren auf die noch junge Erde zu, schlug in sie ein und schleuderte große Mengen Gestein in den Weltraum.

Aus den Trümmern bildete sich im Laufe der Zeit der Mond. So zumindest lautet die Hypothese, die seit den 1970er Jahren immer mehr Anhänger unter Astronomen gewinnt. Mehrere aktuelle Studien haben nun einige der letzten Zweifel an der sogenannten Kollisionstheorie beseitigt.

Bislang hatten die Verfechter des Zusammenstoßes nämlich ein Problem: Gemäß der gängigen Crash-Modelle hätte sich der Mond hauptsächlich aus Material formen müssen, dass von dem heranfliegenden Himmelskörper stammte und in der Nähe der Erde verteilt wurde. Analysen von Mondgestein offenbaren aber eine chemische Zusammensetzung, die sich kaum von irdischen Elementen unterscheidet; Komponenten eines fremden Himmelskörpers hätten einen anderen chemischen Fingerabdruck hinterlassen müssen.

Matija Cuk und Sarah Stewart von der Harvard University haben nun noch einmal nachgerechnet. In ihren Simulationen, die sie im Fachmagazin Science (online) veröffentlicht haben, nehmen die beiden Planetenforscher an, dass die junge Erde deutlich schneller rotierte als heute.

Dadurch konnte sich nach der Kollision eine Trümmerscheibe rund um den Planeten bilden, die hauptsächlich aus seinem eigenen Material bestand und letztlich zur Entstehung des Mondes führte. Nach und nach bremste die Anziehungskraft der Sonne dann das schnell rotierende System ab, bis sich der heutige Zustand einstellte.

Da die Trümmerteile, aus denen sich der Mond formte, nach der Kollision geschmolzen waren, sollte der Trabant allerdings deutlich weniger flüchtige Elemente aufweisen als die Erde.

Eine Gruppe um Randal Paniello von der Washington University in St. Louis konnte das im Fachmagazin Nature anhand von Zink-Isotopen im Mondgestein ebenfalls nachweisen.