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Astrophysik:Mond aus einer Frontalkollision

IMAGES OF THE YEAR 2015 - NEWS - A Total Lunar Eclipse Spawns Blood Supermoon

Foto: Matt Cardy/Getty Images

Offenbar ist der Mond in einer Kollision der Erde mit einem Himmelskörper entstanden. Das legen neue Analysen der Apollo-Proben nahe.

Von Marlene Weiss

Als Neil Armstrong den Mond betrat, war das erste, was ihm auffiel, der feine, pulvrige Untergrund, in dem sich seine Fußspuren perfekt abzeichneten. Als er sich mit tastenden Schritten etwas vom Landemodul Eagle entfernte, fand er unter dem Staub auch Felsklumpen. "Es sieht hier aus wie in der Hochwüste der USA", funkte Armstrong nach Houston, während er sich mühte, eine Gesteinsprobe einzusammeln. "Es ist anders, aber sehr hübsch." Am Ende brachten Armstrong und Buzz Aldrin diverse Steine zurück zur Erde, die späteren Mondmissionen lieferten weiteres Material. Bis heute werden diese Mond-Proben analysiert. Nun haben zwei US-Forscher ihnen ein großes Geheimnis abgetrotzt - nämlich wie der Mond überhaupt entstanden ist, oder vor allem: wie nicht.

Schon lange nimmt man an, dass es in der Anfangszeit des Sonnensystems vor etwa 4,5 Milliarden Jahren eine Kollision gab zwischen der jungen Erde und einem etwa marsgroßen Himmelskörper, Theia genannt. Aus den Trümmern des kosmischen Unfalls soll sich der Mond geformt haben. Doch dann stellten Forscher in den vergangenen Jahren mit zunehmender Genauigkeit fest, dass die Zusammensetzung des Mondgesteins jener der Erde ähnelt; einige Varianten von Elementen wie Sauerstoff, sogenannte Isotope, kommen auf beiden Himmelskörpern fast gleich häufig vor. Das wäre seltsam für einen Mond, der große Anteile von Theia enthalten müsste. Wieso sollte irgendein Geschoss aus dem All der Erde so gleichen?

Diverse Theorien entwickelten Mond-Forscher daraufhin; eine bislang sehr populäre sah vor, dass Mond und Erde einst durch eine Art Partikelnebel verbunden waren, durch den Material ausgetauscht wurde. Diese Theorie können Kun Wang und Stein Jacobsen von der Harvard-Universität nun jedoch ausschließen. Sie passt nicht zu der Konzentration von Kalium-Isotopen, welche sie jüngst in den Apollo-Proben gemessen haben (Nature). Mit modernen Methoden konnten sie darin einen winzigen, aber deutlichen Unterschied zwischen Erd- und Mondgestein feststellen, der die Nebeltheorie aushebelt.

Die Himmelskundler plädieren daher entschieden für ein konkurrierendes Modell: Demnach war der Einschlag damals nicht ein Streifschuss, sondern eine so gewaltige Frontalkollision, dass sowohl Theia als auch der äußere Erdmantel verdampften und eine riesige, dichte Wolke bildeten. Aus dieser formten sich anschließend unter hohem Druck der Mond sowie ein neuer Erdmantel. So, schreiben die Forscher, ließen sich die Messungen erklären.

Die Arbeit sei interessant und plausibel, sagt Andreas Pack, der an der Universität Göttingen die Entstehung des Mondes erforscht. Aber es bleibe kompliziert, alle physikalischen und chemischen Eigenschaften von Erde und Mond in einem Modell zusammenzubringen: "Es ist ein Schritt zum Ziel, die Entstehung des Mondes zu verstehen." Ein großer Sprung für einen Forscher; ein kleiner Schritt für die Menschheit.

© SZ vom 13.09.2016

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