Erdentstehung: Überreste vom Protoplaneten Theia im Erdinneren entdeckt
Die Erde ist vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstanden. Gemäß der Kollisionstheorie kam es zu einem Zusammenstoß zwischen der jungen Erde und dem hypothetischen Protoplaneten Theia. Die Überreste aus der Kollision verteilten sich im Umfeld der Erde und formten schließlich unseren Mond .
Bisher ist das eine Hypothese, doch ein Forschungsteam will den möglichen Beweis für Überbleibsel von Theia(öffnet im neuen Fenster) in unserem Erdinneren entdeckt haben.
Mithilfe von seismischen Untersuchungen des Erdinneren wurden zwei kontinentgroße Regionen entdeckt, in denen sich seismische Wellen ungewöhnlich langsam ausbreiten. In der Zusammensetzung unterscheiden sich beide Bereiche vom umgebenden Material des Erdmantels; sie sind zwischen zwei und dreieinhalb Prozent dichter.
Diese dichten Regionen sollen die natürliche Folge von großen Kollisionen während der Planetenentstehung sein, schlussfolgert das Team. Für ihre Analyse haben sie Computersimulationen durchführt. Die beiden Anomalien im Erdinneren könnten somit Überreste von Theia sein. Die eine Anomalie liegt tief im Erdmantel unter dem Pazifik, die andere unter dem afrikanischen Kontinent.
Messungen und Simulationen passen gut zueinander
Die Simulationen zeigten, dass ein Teil des Mantels von Theia nach dem Zusammenprall in den unteren Mantel der Erde sinken kann. Die Dichte der absinkenden Bruchstücke müsste demnach zwei bis dreieinhalb Prozent höher sein als das umliegende Material. Das passt zu den Ergebnissen der seismischen Untersuchungen.
Die Erde und der Mond dienen als Referenz, wenn es um die Zusammensetzung der Theia-Trümmer geht. Laut den Ergebnissen der Simulation waren die Bruchstücke damals bis zu 50 Kilometer groß. Oberhalb des Erdkerns vereinten sie sich zu größeren Gebilden, die sich über die nächsten viereinhalb Milliarden Jahre hinweg immer mehr verdichteten.
Das ist zwar noch kein Beweis, dass es Theia wirklich gab und es zu einer Kollision zwischen Erde und dem Protoplaneten kam. Jedoch ist es eine der gängigsten Theorien, zu der viele Indizien passen: das vulkanische Basaltgestein auf Hawaii beispielsweise, das in seiner Zusammensetzung dem Gestein der Lavaebenen auf dem Mond ähnelt. Vielleicht gelang dieses Material aus dem Untergrund an die Oberfläche und unter Hawaii liegen weitere Überreste von Theia.
Zur Studie
Die Studie wurde am 1. November 2023 in der Fachzeitschrift Nature publiziert: Moon-forming impactor as a source of Earth's basal mantle anomalies(öffnet im neuen Fenster) (Der mondbildende Impaktor als Quelle der Anomalien im Erdmantel).