London/Berlin. Mehrere neue Studien erhellen die Entstehungsgeschichte des Mondes. Der Erdtrabant ist demnach wie angenommen von einem großen Himmelskörper aus der jungen Erde herausgeschlagen worden, hat dann aber wahrscheinlich eine abschließende Schicht kosmisches Material angesammelt. Das zeigen Unterschiede in den verschiedenen Varianten von Wolfram auf Erde und Mond, die ein deutsches und ein US-Team unabhängig voneinander erstmals identifiziert haben. Beide Gruppen stellen ihre Analysen im britischen Fachblatt "Nature" vor.

Laut gängiger Theorie hat ein katastrophaler Crash der jungen Erde mit einem sogenannten Protoplaneten von der Größe des Mars zur Entstehung des Mondes geführt. Simulationsrechnungen haben jedoch gezeigt, dass der Mond in diesem Szenario im Wesentlichen aus dem Material dieses Einschlagkörpers bestehen sollte, den Astronomen Theia getauft haben. Doch das ist kaum mit der heutigen chemischen Zusammensetzung des Mondes vereinbar, die jener der Erde weitgehend gleicht.

Da sich heute die verschiedenen Körper des Sonnensystems deutlich in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden, gingen Astronomen bisher davon aus, dass vermutlich auch Theia und die junge Erde chemisch sehr unterschiedlich beschaffen waren. Das muss aber nicht unbedingt der Fall gewesen sein, wie neue Simulationsrechnungen zeigen, die eine dritte Gruppe um Alessandra Mastrobuono-Battisti vom Israelischen Institut für Technologie in Haifa ebenfalls in "Nature" präsentiert.

Isotopenverteilung als Indiz


Diese Simulationen zeigen, dass immerhin 20 bis 40 Prozent der Himmelskörper, die zuletzt in entstehende Planeten einschlagen, dieselbe chemische Zusammensetzung aufweisen wie ihr Ziel. Die Wahrscheinlichkeit für so eine chemische Übereinstimmung liegt damit etwa zehnmal höher als bislang angenommen, heißt es in "Nature". Eine andere Möglichkeit ist, dass sich Theia und die entstehende Erde nach dem Einschlag erst gründlich gemischt haben, ehe Mond und Erdmantel aus den Trümmern entstanden.

Erstmals haben nun ein Team um Thomas Krujier von der Universität Münster sowie eine Gruppe um Mathieu Touboul von der US-amerikanischen Universität von Maryland kleine, aber messbare Unterschiede im Vorkommen verschiedener Wolfram-Varianten (Isotope) zwischen Mond und Erde nachgewiesen. "Die kleinen, aber signifikanten Unterschiede in der Isotopenverteilung von Wolfram zwischen Erde und Mond entsprechen perfekt den unterschiedlichen Mengen von Material, die Erde und Mond nach dem Einschlag aufgesammelt haben", erklärt Richard Walker (Universität von Maryland). "Das bedeutet, dass der Mond direkt nach seiner Entstehung dieselbe Isotopenmischung besaß wie der Erdmantel."