Ist Magma die Antwort auf die Entstehung unseres Mondes?

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Forscher der Yale Universität und in Japan haben womöglich die Frage geklärt, wie der Erdmond entstanden ist. Die Studie wurde kürzlich in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht.

Seit über einem Jahrhundert schon streiten sich Wissenschaftler über verschiedene Theorien, wie der Erdmond entstanden sein könnte. Die plausibelste Theorie ist die sogenannte Impakt-Theorie, nach der ein Mars-großes Objekt in die Erde einschlug. Aus dem durch die Kollision freigesetzten Material formte sich dann der Mond. Computersimulationen, die den Einschlag berechnen können, zeigten immer wieder, dass der so entstandene Mond hauptsächlich aus Material des einschlagenden Körpers bestehen müsse. Allerdings wissen wir von Gesteinsproben der Apollo-Missionen, dass der Mond größtenteils aus Erdmaterial besteht. Wie also passen die Erkenntnisse zusammen?

Eine neue Studie, die am 29. April in der Nature Geoscience veröffentlicht wurde, hat jetzt eine Antwort auf diese Frage.

Schnappschüsse der Modellsimulationen während des Einschlags. In der Mitte befindet sich die Proto-Erde, die roten Punkte stellen das Magma dar, die blauen Punkte das Material des Einschlagobjekts. Quelle: Hosono, Karato, Makino und Saitoh.

Shun-ichiro Karato, Ko-Autor der Studie und Geophysiker an der Yale Universität, erklärte, dass die frühe Erde, die sogenannte Proto-Erde, von einem Meer aus heißem Magma bedeckt war. Das einschlagende Objekt hingegen bestand dagegen aus festem Material. Der Forscher und seine Kollegen testeten also ein neues Modell, das diese beiden wichtigen Details berücksichtigt.

Die Ergebnisse der Modellberechnungen zeigten, dass das Magma nach der Kollision viel stärker aufgeheizt wird als das feste Material des Einschlagkörpers. Dadurch dehnt es sich stärker aus und schließlich gelangt sehr viel Magma in den Orbit, welches dann den Mond formen kann. Dieses Szenario erklärt, warum so viel Erdmaterial in der Zusammensetzung des Mondes zu finden ist. Die bisherigen Modelle hatten die unterschiedlich starke Aufheizung zwischen der Proto-Erde und dem Einschlagobjekt nicht berücksichtigt.

In unserem Modell bestehen ca. 80% des Mondes aus Material der Proto-Erde. In den meisten bisherigen Modellen bestehen immer etwa 80% des Mondes aus dem Einschlagobjekt. Das ist ein großer Unterschied

so Karato, der die chemischen Eigenschaften des Magmas der Proto-Erde umfassend untersucht hat.

Karato sagt, das neue Modell bestätige vorherige Theorien der Entstehung des Mondes, ohne unkonventionelle Konditionen anzunehmen, wie es bei den bisherigen Erklärungen immer nötig war.

Veröffentlichung: Natsuki Hosono, Shun-ichiro Karato, Junichiro Makino, Takayuki R. Saitoh. Terrestrial magma ocean origin of the MoonNature Geoscience, April 29, 2019; DOI: 10.1038/s41561-019-0354-2

Quelle: Yale University. “Magma is the key to the moon’s makeup.” ScienceDaily. ScienceDaily, 29 April 2019. <www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190429125411.htm>.

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Shari van Treeck

Shari van Treeck, (*1988), hat BSc Geophysik und Meteorologie und MSc Physik der Erde und Atmosphäre mit dem Schwerpunkt Weltraumgeophysik an der Universität zu Köln studiert. Seit 2015 ist sie Doktorandin im Sonderforschungsbereich Transregio 32 an der Universität Bonn in der angewandten Geophysik.

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