Viele Einschläge haben Mond gebildet

Astronomen haben eine neue Theorie zur Entstehung des Mondes präsentiert: Demnach schlugen vor Milliarden Jahren mehrere große Himmelskörper auf der Erde ein – aus den Trümmern hat sich der Mond gebildet.

Dieses Szenario stammt aus Modellrechnungen eines Teams um die Astrophysikerin Raluca Rufu vom Weizmann-Institut in Israel. Schon etwa 20 große Treffer könnten demnach genug Material aus der Erde herausgeschleudert haben, um über einige Millionen Jahre Stück für Stück den Mond zu bilden.

Grafische Darstellung, wie laut Forschern der Mond entstanden ist
Weizmann Institute
So ist laut Forschern der Mond entstanden

Theia und die Big-Splash-Theorie

Theorien zur Entstehung des Mondes gibt es viele, seit den 1970er Jahren gilt die Big-Splash-Theorie aber als die wahrscheinlichste: Ihr zufolge hat es vor rund 4,5 Milliarden Jahren einen gigantischen Einschlag eines Himmelskörpers von der Größe des Mars auf der jungen Erde gegeben – Astronomen haben den Kollisionspartner auf den Namen Theia getauft (Animation der Big-Splash-Theorie).

Studie

“A multiple-impact origin for the Moon”, Nature Geoscience, 9.1.2017

Theia könnte das Baumaterial für den Mond mit einem Schlag in die Erdumlaufbahn katapultiert haben. Das Problem an diesem Modell: Der Mond sollte dann hauptsächlich aus dem Material von Theia bestehen, wie Modellrechnungen zeigen.

Mond und Erde sind sich chemisch gesehen allerdings extrem ähnlich. Das wirft Probleme auf, denn die Himmelskörper in unserem Sonnensystem unterscheiden sich chemisch in der Regel so stark, dass sich daran unter anderem die Herkunft von Meteoriten bestimmen lässt, die auf der Erde gefunden werden.

Es erscheint daher unwahrscheinlich, dass der Himmelskörper, durch dessen Einschlag der Mond entstanden sein soll, dieselbe Zusammensetzung hatte wie die Erde – auch wenn eine Studie von 2015 genau dies für möglich gehalten hat.

Zuerst eine Reihe von Minimonden

Um die Frage genauer zu klären, hat das Team um Rufu nun fast tausend Einschläge großer kosmischer Brocken auf der jungen Erde im Computer simuliert. Die Modellrechnungen zeigen, dass die Trümmerwolke dieser Kollisionen meist zum Großteil aus dem Material des Erdmantels besteht - anders als beim zurzeit für die Mondentstehung favorisierten gigantischen Einschlag.

Diese Trümmerwolken bilden zunächst Ringe um die Erde, die sich schließlich zu Minimonden zusammenballen. Solche Minimonde könnten nach diesem Modell wiederum nach und nach zu unserem Mond verschmolzen sein.

YouTube-Video zur alten und neuen Theorie der Mondentstehung

Am Mond könnte man Theorie überprüfen

Im jungen Sonnensystem waren Einschläge sehr häufig. Je nachdem, wie effizient die Zusammenballung der Minimonde abgelaufen ist, könnten allerdings weit mehr als 20 und sogar unrealistisch viele Einschläge nötig gewesen sein, um die Größe des heutigen Monds zu erreichen, betont Gareth Collins vom Londoner Imperial College in einem Begleitkommentar zur Studie.

Unter Umständen lässt sich das Szenario sogar überprüfen: Wenn der Erdtrabant tatsächlich durch verschmelzende Minimonde entstanden ist, könnten sich dort auch heute noch unterschiedliche geochemische Bereiche nachweisen lassen, die einen Teil der Entstehungsgeschichte unseres Mondes dokumentieren, schreibt Collins.

science.ORF.at/dpa

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