Forschung: Wie der Mond wirklich in den Himmel kam

Die Geburtsstunde des Mondes ist wohl anders abgelaufen, als die Fachwelt bislang angenommen hatte. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forscher-Team, dem auch der Geowissenschaftler David Rubie von der Universität Bayreuth angehört. In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Science zeigen die Wissenschaftler, dass Mond und Erde signifikante Ähnlichkeiten in der Sauerstoffzusammensetzung aufweisen.

Diese Entdeckung passt nicht zur bisherigen Theorie, wonach der Mond vor allem aus Trümmern eines Himmelskörpers besteht, der vor 4,5 Milliarden Jahren an der "Ur-Erde" zerschellte. Als der Himmelskörper "Theia" die damals erst 100 Millionen Jahre junge Erde traf, wurden gewaltige Mengen Gestein und Staub in die Umlaufbahn geschleudert.

Den Trümmern dieser Kollision verdankt unser Planet seinen einzigen Trabanten natürlichen Ursprungs: den Mond, der sich aus den bei der Kollision herausgesprengten Gesteinsteilen bildete und seitdem die Erde umkreist. Die Entstehungsgeschichte des Mondes ist für Physiker ein alter Hut.

"Der Crash muss frontal gewesen sein"

"Bislang ist man jedoch davon ausgegangen, dass der Mars-große Himmelskörper in einem relativ flachen Winkel auf die Erde aufschlug", sagt David Rubie. Daraus schlussfolgerte die Fachwelt bislang, dass der Mond vor allem aus Bruchteilen von Theia bestehen müsste.

Der Geowissenschaftler korrigiert die Annahmen nun: "Der Crash muss frontal gewesen sein - und auch die Erde nahm dabei Schaden." Mit etwa zehn Kilometern pro Sekunde sei Theia in die Erde hineingerast und habe sich tief ins Innere gebohrt. "Bei der Kollision ist der Erdmantel großteils geschmolzen." Höchstwahrscheinlich seien durch die enorme frei werdende Energie auch Gesteinsbrocken von Theia geschmolzen, so Rubie. Beide Materialien hätten sich dabei vermischt.

Aus diesem neu entstandenen Gesteins-Mix bildete sich demnach der Erdmantel, wie er heute den Planeten überzieht. Und diese Mischung aus Gestein und Staub muss es auch gewesen sein, die anschließend, durch die Wucht des Aufpralls in die Erdumlaufbahn geschleudert, den Mond entstehen ließ.

Gestein von Mond und Erde sind offenbar gleichen Ursprungs

Nur so können sich die Forscher aus Bayreuth, Nizza und Los Angeles ihre Daten erklären, denen zufolge Gestein vom Mond und von der Erde einen nahezu gleichen Sauerstoffaufbau haben: Sie müssen gleichen Ursprungs sein. Die Forscher hatten sieben Mondsteine untersucht, die Astronauten der Apollo-Missionen 12, 15 und 17 zwischen 1969 und 1972 mitgebracht hatten. Die Ergebnisse verglichen sie mit Gesteinsproben aus dem Erdmantel, die durch vulkanische Prozesse ihren Weg an die Erdoberfläche gefunden haben. Fünf stammen aus Hawaii, eine aus Arizona.

Die Entdeckung, dass alle Gesteinsproben, ob sie vom Mond oder von der Erde stammen, in ihrem Sauerstoffaufbau übereinstimmen, ist umso auffälliger, weil sich die anderen Planeten unseres Sonnensystems nach den heutigen Wissensstand diesbezüglich deutlich von der Erde unterscheiden.