Show notes
True Crime im All: Vor 4,5 Milliarden Jahren ist der Protoplanet Theia mit der jungen Erde zusammen gestoßen. Laut gängiger Theorie ist daraus der Mond entstanden. Doch bis heute rätseln Wissenschaftler, woher Theia gekommen ist. Aus den Weiten des Sonnensystems oder sogar von außerhalb? Das fragen wir in dieser Podcast Folge.
Neue Analysen von Mond- und Erdgestein sowie Meteoriten verraten nun, dass Theia und die junge Erde offenbar enge Nachbarn waren. Diese Erkenntnis könnte eines der größten Rätsel um den Mond lösen.
Host in dieser Folge ist Johannes Roßteuscher
Autor Stefan Geier
Redaktion: Miriam Stumpfe.
Link zur Originalstudie (evtl. Bezahlschranke):
The Moon-forming impactor Theia originated from the inner Solar System
Habt Ihr Feedback? Anregungen? Wir freuen uns, von Euch zu hören: WhatsApp (https://wa.me/491746744240) oder iq@br.de
Falls Euch der IQ-Podcast gefällt, freuen wir uns über eine gute Bewertung, einen freundlichen Kommentar und ein Abo. Und wenn Ihr unseren Podcast unterstützen wollt, empfehlt uns gerne weiter!
IQ verpasst? Hier könnt Ihr die letzten Folgen hören:
https://1.ard.de/IQWissenschaft
#Podcast, #Audio, #Mond, #Mondgestein, #Theia, #GiantImpactTheory, #TimoHopp, #MPI, #Geochemie, #Astronomie, #Planeten, #EisenIsotope, #Weltraum, #All, #Weltall
Transkript
Diesmal geht es um die alte, aber immer wieder interessante Geschichte. Wie ist eigentlich unser Mond entstanden?
Man geht ja seit gut 50 Jahren davon aus, dass der Mond aus den Resten eines Einschlags hervorgegangen ist. Von einem anderen Himmelskörper auf unsere Erde. Aber wie das genau abgelaufen ist, woher dieser Himmelskörper kam?
Da wird immer noch fleißig rumgeforscht und da gibt es jetzt neue Erkenntnisse. Und mein Kollege Stefan Geier, Physiker und Experte für Sterne und Planeten und so weiter.
Der behauptet eiskalt. Das ist geradezu eine True Crime Geschichte.
Naja, wir haben alle Zutaten die man braucht für einen guten Krimifall, also einen Täter. Ein Opfer ist in dem Fall unsere Erde, wir haben viele Spuren, Indizien, aber auch ein.
Großes Überbleibsel eben. Das ist eben unser Mond und besonders spannend ist, es gibt neue Indizien, wo der Täter herkommt, der diesen Mohn erzeugt hat, nach langer, langer Zeit. Also die Geschichte startet vor 4,5 Milliarden Jahren, unser Sonnensystem war da noch ziemlich jung und da hat es einen riesigen Bums gegeben, Zusammenstoß die frühe Erde ist da von einem Brocken getroffen worden sogar.
Mars hat auch einen Namen bekommen, später Theia und.
Und der hat die Erde getroffen und aus den Trümmern, so ist zumindest die gängige Theorie. Da hat sich dann eben der Mond geformt.
Also du nennst ihn ja sogar das Überbleibsel von diesem True Crime. Also ich kenn die Theorie, die ist ja jetzt nicht ganz neu, die heißt.
Irgendwie Englisch. Giant Impact Theorie ist das und das ist die beste Erklärung, die wir haben bislang seit den 70er Jahren, da haben wir die Apollo Missionen, die Astronauten am Gestein vom Mond zur Erde gebracht, ist heute noch ziemlich wertvoll ist oder heilige Gral der Astrogeochemie und genau und von diesem Gestein kann man die chemische Zusammensetzung genau studieren und damit Forscher.
Von Max-Planck-Institut.
Für Sonnensystemforschung war ein Team um Timo Hoppt die haben in diesen Brocken neue Spuren gefunden und eben diese Frage zu beantworten. OK, also angeblich hat ja taya.
Mond geformt aber wo ist Taya eigentlich hergekommen? War die weit draußen im Sonnensystem, ist sie vielleicht sogar von außerhalb des Sonnensystems gekommen oder war es ein Nachbar?
Weil, muss man dazu sagen. Forscher verzweifeln schon ziemlich lange an dieser Frage. Wenn man das simuliert, diesen Einschlag, ja, dann sieht man, der Mond müsste eigentlich zum großen Teil aus Material. Da heißt es dann immer.
Des Impaktors sein also Taylor in dem Fall bis zu 90%, je nachdem wie man simuliert. Und jetzt stell dir mal eine große blaue Knetkugel vor und ich nehm jetzt die nimmst du jetzt in die Hand und dann nehm ich eine kleine rote und Knall die da drauf, die klatscht dann da drauf und die Brocken die wegfliegen, die sind dann wahrscheinlich vor allem.
Also du hast die kleine rote drauf geworfen, der prallt zurück. Also kleine rote Brocken.
So genau die roten Klumpen. Aber jetzt hat man sich das Mondgestein angeschaut und hat eben.
Im Zweifel dann an dieser Theorie oder an dem Tathergang bekommen, weil man gemerkt hat, OK, also wenn man sich chemisch anschaut, dann sind die fast gleich.
Also das Gestein vom Mond und das Gestein aus dem Erdmantel so ähnlich, dass man es eigentlich kaum unterscheiden kann.
Also der Mondgestein vom Mond und Gestein von der Erde sind quasi chemisch nahezu identisch.
Man sagt auch, das Rätsel der chemischen Zwillinge.
Die chemischen Zwillinge? Stimmt.
Und dieser Fakt, der passt einfach nicht zu dieser Idee, dass der Mond aus einem völlig anderen Himmelskörper entstanden ist.
Also zu der Theorie, dass eben ein anderer Himmelskörper.
Ein Protoplanet in die Erde kracht und aus diesem Tohuwabohu der Mond entsteht.
Und das hat man an den Elementen, wenn man die eben vergleicht, gesehen.
An den chemischen.
An den chemischen Elementen. Und jetzt gibt es aber nicht nur die Elemente, sondern wenn man noch genauer hinschaut, dann gibt es auch noch Varianten von den Elementen, die sogenannten Isotope, also einfach gesagt, ja, also es gibt Sauerstoff, 1617, 18, alle Sauerstoff, aber verschiedene Varianten, und genauso ist es beim Eisen, und das ist jetzt das Entscheidende, denn diese.
Eisen. Isotope.
Die sind in der Erde unterschiedlich verteilt, manche sind eher im Erdkern, die stammen eher aus der Entstehungsphase der Erde und manche sind eher im Mantel, und das ist die Tatzeit, die stammen aus der Tatzeit, wo Theya eben in die Erde.
Gekrallt also die Eisenisotope im Mantel wären die, die dann auch im Mond wären die gleichen Eisenisotope.
So ist es. Und die.
Verteilung dieser Isotope ist auch nicht gleich je nachdem, wo man jetzt hinschaut in unserem Sonnensystem.
Also wenn ich mir einen Brocken anschaue, der von weit draußen stammt, dann ist diese Zusammensetzung der Isotope anders, als wenn ich irgendwas anschaue, was nahe an der Sonne ist.
Leuchtet eigentlich ein, also diese Varianten der Elemente sind halt weit entfernt, ein bisschen anders zusammengemischt als hier bei uns.
Ich stell es mir immer so vor, wieso n isotopendialekt wenn jemand von weit weg kommt, dann spricht er anders als wenn jemand nah da ist, sozusagen. Und wenn man sich jetzt anschaut, wo kommen Erdnund her, dann haben die eben ja den gleichen.
Isotopen und Dialekt.
Und es passt aber eben nicht zusammen, weil wenn er aus der Nähe gekommen wäre, dann müsste man davon ausgehen, dass Erde und so n Brocken sich eigentlich viel früher irgendwie zusammengeschlossen hätten. Ja, und die Tatsache, dass Theya aber so Marsgroß ist, bevor sie die Erde getroffen hat, spricht eben dafür, dass er von weit, weit weg kommt, aber so kann es ja eben nicht gewesen.
Sein ja, weil sonst hätte es nicht den gleichen.
Isotopendialekt genau also Dilemma Wissenschaft sucht.
Erklärungen, man könnte jetzt zum Beispiel sagen.
Taya war vielleicht ganz zufällig so n perfekter Zwilling der Erde ist wirklich extrem unwahrscheinlich. Ne, also stell dir vor, du gewinnst im Lotto und wirst am selben Tag vom Blitz getroffen. Das ist erstens saublöd.
Ist wahrscheinlich sogar schon passiert in der Menschheitsgeschichte, aber ich vermute den Wissenschaftlern zu unwahrscheinlich.
Ist zu unwahrscheinlich, dann könnte es auch sein, dass der Einschlag so unglaublich heftig war, dass ich das Material von Theia und Erde in dieser wabernden, Trümmer glühenden Trümmerwolke komplett durchmischt hat, also wirklich durchmischt, ne bis aufs letzte Atom.
Also nicht mehr ein roter und ein blauer, sondern dann hat man so.
Eine einfach alles 1 und das was rauskommt ist dann natürlich auch sehr gleich, aber das kommt auch nicht raus, wenn man es jetzt irgendwie simuliert. Also funktioniert einfach auch nicht.
Und jetzt kommen wir zu dieser neuen Studie. Da holt dieses Team, könnte man sagen, ganz neues Beweismittel aus der Asservatenkammer. Die haben Sie jetzt das Element Eisen ganz genau angeschaut.
Wie du schon gesagt hast, also das Eisen im raren wertvollen.
Ein Mondgestein und nicht nur mit dem, das hab ich auf dem Tisch. Dann hab ich noch Proben von der Erde und dann hab ich noch Proben von Meteoriten, also von irgendwelchen Brocken aus dem Weltall, die brauche ich, weil an denen kann ich genau feststellen, ja, wo kommt denn jemand her.
Im Säulensystem, weil wir wissen, wo der Meteorit herkommt. Und der hat dann auch wieder seinen Isotopendialekt.
Genau und je nach Dialekt weiter weg oder näher hier.
Ich muss kurz einhaken, damit ich es verstehe. Wir haben jetzt Eisenisotope von 3 verschiedenen Quellen von.
Erdmantel vom Mond aus dem Mondgestein und von irgendwelchen Meteoriten, mit dem wir das dann vergleichen, um rauszufinden, aus welchem Teil des Alls eigentlich dieses Eisen sein könnte.
Diese Variante, dieser Dialekt. Und dann?
Haben die Forscher diese heutigen Isotopenwerte in der Erde, im Erdmantel und im Mondgestein sozusagen als Endpunkt genommen und gefragt, wenn wir zurückrechnen, wie müsste denn die ursprüngliche Zusammensetzung?
Von Taya und von der frühen Erde. Wie muss das gewesen sein? Was hab ich, was musste ich damals in den Mixer schmeißen, dass das rauskommt, was ich heute messen kann, also sozusagen das ursprüngliche Rezept für dieses Erde mondsystem und das Faszinierende ist?
Da Harman eben gesehen, woher es diese Zutat gekommen für Theia und das überraschende, sie ist nicht fremd. Sie ist nicht von weit her gekommen, sondern sie muss wirklich eine Nachbarin gewesen sein aus derselben Region des Sonnensystems, im Wesentlichen wie die Erde im True Crime Talk hat man gesagt, der Täter stammt aus dem selben Dorfstress, aus der Hood sozusagen, und es geht sogar noch genauer, weil wir haben immer noch dieses alte Problem, Zwilling ne.
Sie sehen genauso aus, wenn man sich es anschaut, aber.
Aber da kommt eben diese ganz genaue Feinauflösung von dieser Arbeit ins Spiel. Sie waren sich sehr ähnlich, ja, aber sie war und die Erde damals war die Zwillinge Erde, aber sie waren eben keine eineiigen Zwillinge und daran kann man jetzt sogar ablesen, dass Theia höchstwahrscheinlich näher an der Sonne war als die Erde sogar, also eine innerere Umlaufbahn hatte.
Näher zur Sonne dann, wenn die nicht zusammengekracht wären damals, dann bräuchten wir einen anderen Spruch jeden Samstag erklärt und so weiter da müsste nur jeden Samstag theoretisch erklärt uns oder sowas.
Auf jeden Fall kann man sagen, dass der die Sonne auf einer Bahn umkreist, die etwas innerhalb der heutigen Erdbahn lag. Und das ist ja eben dieser kleine, feine Unterschied in der chemischen Signatur. Und damit, sagen die Forscher, ist das jetzt eigentlich die Lösung eines.
Des jahrzehntealten Rätsels dieser Unterschied ist klein genug, um eben die extreme Ähnlichkeit von Erde und Mond zu erklären. Aber er ist groß genug, dass sie eben keine perfekten Klone waren, ja.
Also zweieiige Zwillinge wie du sagst. Aber ich bin ja.
Kein Physiker wie du, deswegen Saudumm gefragt, wenn die um das gleiche Zentralgestirn kreisen, warum krachen die dann überhaupt zusammen? Haben die dann verschiedene Ellipsen oder sowas?
Wir krachen jetzt ja auch nicht mit dem Saturn zusammen.
Ich glaub man kann sich dieses frühe Sonnensystem im Wesentlichen vorstellen wie ne kosmische Schießbude. Da ist alles mögliche Rumgeflogen, es hat dauernd Einschläge gegeben, wir sind ja die Reste davon heute noch auf der Erde.
Und sowohl auf der Erde als auch auf dem Mond als auch auf allen möglichen anderen Himmelskörpern. Und, Na ja, auf den Bahnen haben eben die heutigen Planeten immer mehr Material eingesammelt und sich eben zu dem geformt, was sie heute sind.
Nur die Teher gibt es gar nicht mehr, weil die ist jetzt eigentlich mehr oder weniger unser Mond.
Mehr oder weniger immer noch die beste Theorie, die wir haben und ich find es auch n sehr interessanten Einblick, den wir da kriegen, wie unser ja wie unser Planetensystem so organisiert war in der Jugend diese.
Kollisionen damals Bude waren vielleicht gar nicht die Ausnahme eben, sondern die Regel und so lange, bis eben nur noch stabile Planeten übrig waren. Die sehen wir heute, es könnte also.
Also gut sein, wenn wir jetzt mal weiter weg schauen. Ja, wir finden ja immer mehr Exoplaneten, also Planeten, die um andere Sterne kreisen als unsere Sonne, wenn wir da jetzt ebenfalls große Monde sehen, ja, die könnten ja auf die gleiche Weise entstanden sein und der Mond, der ist ja nicht.
Nur schön, jetzt sind wir wieder bei uns am Anfang bei der Sonate, der hat da große Vorteile, wenn ich n Mond hab als Planet, der erzeugt zum Beispiel die Gezeiten und die Spielen eine nicht unwichtige Rolle bei der Entstehung des Lebens.
Also die Gezeiten, das heißt, wir brauchen ja bekanntlich Wasser und eine Atmosphäre.
Ganz viele Sachen brauchen wir aber eben auch zeigen helfen, auch weil dann hab ich manchmal Wasser, manchmal kein Wasser an einer bestimmten Stelle und dann dieser Übergangsgrenze geht man ja davon aus, ne, da könnte wahrscheinlich.
Das Leben entstanden.
Also mehr Zusammenstöße, mehr Monde und vielleicht dann doch wieder mal mehr Chance auf außerirdisches Leben. Also die Geschichte von Teher ist nicht nur die Geschichte von unserem Mond, sondern vielleicht sogar eine Art Vorlage dafür, wie.
Anderswo im Universum auch lebensfreundliche Welten entstehen, könnten durch Zusammenstöße und möglicherweise Trabanten und Gezeiten den Link zur Originalarbeit von Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung findet ihr wie immer in der Beschreibung.
Vielen Dank an unseren Physiker vom Dienst Stefan Geier.
Sehr gern Servus, bis zum nächsten Mal.
Our TOPPODCAST Picks 
Stay Connected
