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Material für Erde und Mars stammt nur aus innerem Sonnensystem

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Die Planeten Erde und Mars bestehen zum größten Teil auch aus Material aus dem inneren Sonnensystem und nicht zu beträchtlichem Teil aus Baumaterialien von weiter draußen. Das haben Forscher um Christoph Burkhardt von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster herausgefunden und damit eine alternative Theorie zur Entstehung der sonnennächsten Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars entkräftet.

Analysiert hat die Gruppe dafür die Isotopen-Zusammensatzung von Erde und Mars sowie Meteoriten, die einen weitgehend unverfälschten Eindruck des frühen inneren und äußeren Sonnensystems vermitteln. Für unser Verständnis vom Entstehungsprozess der Gesteinsplaneten im inneren Sonnensystem habe die Studie weitreichende Konsequenzen, versichern sie.

Wie die Gruppe nun erläutert, gab es zuletzt zwei sich widersprechende Theorien darüber, wo das Material hergekommen ist, aus dem sich die vier innersten Planeten gebildet haben. Der älteren zufolge ballte sich der Staub der protoplanetaren Scheibe der Sonne nach deren Geburt vor 4,6 Milliarden Jahren zu immer größeren Brocken. Die hätten dann etwa die Größe des Erdmondes erreicht, durch Kollisionen seien dann die vier Planeten entstanden.

Einer alternativen Theorie zufolge seien millimetergroße Staubklümpchen aus dem äußeren Sonnensystem in erheblicher Weise beteiligt gewesen. Die seien nach innen gewandert und hätten den Brocken zu ihrer heutigen Größe verholfen. Beide Hypothesen konnten demnach in Modellrechnungen und Simulationen nachverfolgt werden, für eine Verifizierung seien deshalb Proben nötig gewesen.



Einer der nun analysierten Mars-Meteoriten: Elephant Moraine (EETA) 79001

(Bild: NASA/JSC)

Analysiert hat das Team jetzt erstmals gleich drei Metall-Isotope – solche von Titan, Zirkonium und Molybdän. Die finden sich in der äußeren Schicht von Erde und Mars. Ihre Häufigkeit im frühen Sonnensystem sei vom Abstand zur Sonne abhängig gewesen. Als Referenz dafür haben sie Meteoriten untersucht, die ein vergleichsweise unverfälschtes Bild vom frühen Sonnensystem gegeben hätten. Mit den sogenannten „kohligen Chondriten“ aus dem äußeren Sonnensystem haben Erde und Mars demnach viel zu wenig gemein, um zur Theorie der Staubkörnchen von dort vereinbar zu sein.

Gleichzeitig haben sie demnach aber auch Hinweise auf ein Baumaterial gefunden, das in den „nicht-kohligen Chondriten“ – den „echten Kindern des inneren Sonnensystems“ – nicht gefunden wurde. Das sei also wohl vollständig in Merkur, Venus, Erde und Mars aufgegangen. Daran, dass sich die Theorie zur Planetenentstehung durch Zusammenstöße großer Körper im inneren Sonnensystem als richtig herausgestellt habe, ändere der Aspekt aber nichts. Die Forschungsarbeit wurde nun im Fachmagazin Science Advances veröffentlicht.


(mho)

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