Kollision könnte Kohlenstoff auf die Erde gebracht haben

6. September 2016, 19:31
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Das Grundelement des Lebens dürfte auf der Erde eigentlich gar nicht mehr existieren. US-Forscher fanden nun eine spektakuläre Lösung des Rätsels

Houston/Wien – Wir leben im Grunde in einer Kohlenstoffwelt: Von allen chemischen Elementen besitzt Kohlenstoff die größte Vielfalt an Verbindungen und bildet das Grundgerüst für alle organischen Substanzen. In der Natur kommt er sowohl in reiner Form als Diamant oder Grafit, aber auch gebunden in Erdöl, Erdgas, Kohle sowie Kohlendioxid vor – um nur einige Beispiele zu nennen.

So selbstverständlich Kohlenstoff für das Leben auf der Erde ist, so unwahrscheinlich ist seine große Verbreitung in der Erdkruste und im Erdmantel unseres Planeten. Denn eigentlich hätte er verdampfen müssen, als die Erde noch ein Glutball war – oder er wäre im metallischen Kern unseres Planeten gelandet, weil ihn dort die eisenreichen Verbindungen aufgenommen hätten.

Heute enthält der Erdmantel immerhin noch 115 ppm Kohlenstoff, also 115 Teile von einer Million. Und allgemein geht man in der Wissenschaft heute davon aus, dass Kohlenstoff und andere leichtflüchtige Elemente wie Schwefel, Stickstoff oder Wasserstoff erst durch Asteroiden und Kometen auf die Erde gelangten, nachdem sich der Erdkern schon formiert hatte.

Crash mit einem Protoplaneten

Das Problem bei dieser Erklärung ist allerdings das Verhältnis dieser Elemente: Das geht sich mit Asteroiden und Kometen schlecht aus, argumentiert ein Team von Geowissenschaftern um Rajdeep Dasgupta und Yuan Li, beide von der Rice University in Houston. Im Fachblatt "Nature Geoscience" schlagen sie daher ein alternatives Szenario vor, das zudem den Vorteil hat, sehr viel spektakulärer zu sein als bisherige Erklärungen.

Sie kamen auf Basis ihrer Modellrechnungen zum Schluss, dass unser noch junger Planet vor rund 4,4 Milliarden Jahren mit einem Protoplaneten im Ausmaß von rund fünf bis 30 Prozent der Erdgröße kollidiert sein könnte. "Dieses Planetenbaby hatte bereits einen siliziumreichen Kern gebildet, als er mit der Erde zusammenstieß und von ihr komplett verschluckt wurde", erklärt Rajdeep Dasgupta.

Die Erde war damals erst rund 200 Millionen Jahre alt und noch nicht komplett erstarrt, so die Forscher. Deshalb sei der Kern des Protoplaneten bei der Kollision direkt in das Erdinnere eingedrungen, während die kohlenstoffreiche Hülle des Protoplaneten mit dem jungen Erdmantel verschmolz und sie, voilà, mit Kohlenstoff anreicherte. (tasch, 6.9.2016)

  • Auf diese brachiale Weise hat sich die Erde womöglich mit Kohlenstoff angereichert: Forscher vermuten, dass es vor rund 4,4 Milliarden Jahren zu einem Zusammenprall mit einem kleinen Protoplaneten kam.
    a. passwaters / rice uni, basierend auf nasa/jpl-caltec

    Auf diese brachiale Weise hat sich die Erde womöglich mit Kohlenstoff angereichert: Forscher vermuten, dass es vor rund 4,4 Milliarden Jahren zu einem Zusammenprall mit einem kleinen Protoplaneten kam.

  • Die Grafik zeigt die junge Erde und den Merkur-großen Protoplanet vor und während der Kollision.
    grafik: rajdeep dasgupta

    Die Grafik zeigt die junge Erde und den Merkur-großen Protoplanet vor und während der Kollision.

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