Ein internationales Planetenforschungsteam hat festgestellt, dass sich der Mond fast 100 Millionen Jahre nach Entstehung des Sonnensystems bildete. Das ist das Ergebnis einer Studie, die am 3. April 2014 im Journal Nature veröffentlicht wurde. Die Schlussfolgerung basiert auf Messungen des Erdinnern und Computersimulationen der protoplanetaren Scheibe, aus der die Erde und andere terrestrische Planeten entstanden.
Die Wissenschaftler aus Frankreich, Deutschland und den Vereinigten Staaten simulierten das Wachstum der terrestrischen Planeten (Merkur, Venus, Erde und Mars) aus einer Scheibe aus tausenden planetaren Bausteinen, welche die Sonne umkreisten. Durch die Analyse der Wachstumsgeschichte der erdähnlichen Planeten anhand 259 Simulationen entdeckten die Forscher eine Beziehung zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Erde von einem marsgroßen Objekt getroffen wurde, was den Mond entstehen ließ, und der Materialmenge, welche die Erde nach diesem Einschlag aufnahm.
Durch Erweiterung der Computersimulation mit Einzelheiten über die Masse des von der Erde aufgesammelten Materials nach der Entstehung des Mondes offenbarte sich ein Zusammenhang, der ähnlich wie eine Uhr funktioniert, um den Entstehungszeitpunkt des Mondes zu datieren. Dies ist die erste “geologische Uhr” in der Frühgeschichte des Sonnensystems, die sich nicht auf Messungen und Interpretationen der radioaktiven Zerfallsprozesse von Atomen stützt, um das Alter zu bestimmen.
“Wir waren aufgeregt, eine ‘Uhr’ für die Entstehungszeit des Mondes zu finden, die nicht auf radiometrische Datierungsmethoden angewiesen ist. Dieser Zusammenhang sprang einfach aus den Simulationen heraus und hatte in jeder Serie alter Simulationen bestand, die wir durchführten”, sagte der leitende Autor des Nature-Artikels, Seth Jacobson vom Observatoire de la Côte d’Azur in Nizza (Frankreich).
Veröffentlichte Arbeiten lieferten die Schätzung für die Masse, welche von der Erde nach dem mondbildenden Einschlag angesammelt wurde. Andere Wissenschaftler haben zuvor demonstriert, dass die Häufigkeit hochgradig siderophiler Elemente im Erdmantel direkt proportional zu der Masse ist, die von der Erde nach dem mondbildenden Einschlag aufgenommen wurde. Siderophile Elemente sind Elemente, die sich vorzugsweise mit Eisen chemisch verbinden.
Aus den geochemischen Messungen datiert die neue Uhr den Mond auf etwa 95&plusm;32 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems. Diese Schätzung für die Entstehung des Mondes stimmt mit einigen Interpretationen aus radioaktiven Altersdatierungen überein, aber mit anderen nicht. Weil die neue Datierungsmethode eine unabhängige und direkte Messung des Mondalters darstellt, hilft sie auch dabei abzuleiten, welche radioaktiven Datierungsmessungen die nützlichsten für dieses lange bestehende Problem sind.
“Das Ergebnis ist aufregend, weil wir in denselben Simulationen, die den Mars in nur 2-5 Millionen Jahren bilden können, auch den Mond nach 100 Millionen Jahren entstehen lassen können. Es war sehr schwer, diese sehr unterschiedlichen Zeitskalen in Simulationen zu verwenden”, sagte der Autor Dr. Kevin Walsh von der Space Science and Engineering Division am Southwest Research Institute (SwRI).
Die Forschungsarbeit wurde finanziert vom European Research Council, dem Astrobiology Virtual Planetary Laboratory der NASA, Planetary Geology and Geophysics, dem Lunar Science Institute und dem Solar System Exploration Research Virtual Institute Program.
Die Abhandlung “Highly siderophile elements in Earth’s mantle as a clock for the Moon-forming impact” von Seth Jacobson, Alessandro Morbidelli, Sean Raymond, David O’Brien, Kevin Walsh und David Rubie wurde in der Nature-Ausgabe vom 3. April 2014 veröffentlicht.
Quelle: http://www.swri.org/9what/releases/2014/geo-clock.htm
(THK)
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