Gold vom Himmel

30. Juli 2000, 14:35

Die Edelmetalle, die wir heute aus unseren Minen herausholen, regneten einst vielleicht aus dem Weltraum auf die Erde.

Münster - Glaubt man Astrid Holzheid von der Universität in Münster, dann ist nahezu alles Gold und Platin in der Erdkruste einst innerhalb von Meteoriten aus dem Weltraum auf die Erde gefallen, ehe sich noch deren Kern verfestigt hatte.

Die Erde hat sich vor etwa 4,5 Milliarden aus einer Gas- und Staubwolke verdichtet, die ursprünglich die gleiche Zusammensetzung hatte wie "Chondriten", also steinerne Meteoriten. Über einen Zeitraum von etwa 50 Millionen hinweg gingen dichte geschmolzene Metalle daran, den hauptsächlich aus Eisen bestehenden Kern zu bilden. Geschmolzenes Silikatgestein trieb darauf, kühlte ab und bildete den Erdmantel.

Was verblüfft ...

Doch Mantel und Kruste halten eine verwirrende Anomalie bereit: Sie enthalten signifikante Mengen von Gold und Metallen aus der Platin-Gruppe wie Palladium. Und diese Metalle werden von Eisen angezogen und lösen sich in flüssigem Metall wesentlich besser als in geschmolzenem Gestein. Wenn sich also der Kern zur selben Zeit wie der gesamte Mantel gebildet hat, hätte er eigentlich all diese Metalle "aufsaugen" müssen. Doch der Mantel enthält circa 10 Teile Platin(e) pro Milliarde, sagt Richard Walker, Geologe an der University of Maryland. Das klingt vielleicht nach nicht viel, sollte aber laut Walker mindestens zwei Größenordnungen geringer sein, etwa im Bereich von einigen Teilchen pro Trillion. In solch geringen Mengen wäre es freilich unmöglich Metalle abzubauen.

Einige Experten versuchten diese Anomalie damit zu erklären, dass es einfach nicht genügend Information darüber gäbe, wie sich solche Metalle unter extremem Druck verhielten. - Grund genug für Astrid Holzheid, der Sache auf den Grund zu gehen. Sie schmolz kleine Proben von Gestein und Metall unter Drücken ein, wie sie noch nie zuvor in Experimenten aufgewandt worden waren: Nämlich bis zu 16 Gigapascals - dem Äquivalent der Bedingungen 500 Kilometer unter der Erdoberfläche. Ihre Messungen ergaben, dass Platin und Palladium unter hohen Drücken gleich löslich sind wie unter Oberflächenbedingungen - weshalb sie zum Eisenkern hätten wandern müssen. Ihr Schluss: Es müssen auf irgendeine Weise siderophile ("eisenliebende") Elemente erst nach der Kernbildung eingebracht worden sein.

Lieferanten aus dem All

Ihr Hauptkandidat für diese Aufgabe ist ein Ansturm von Meteoriten nach der Kernbildung, welche die Erdmasse um bis zu 0,7 Prozent erhöht hätten. Im großen und ganzen sei dem Erdmantel eine der Mondmasse entsprechende Menge chondritischen Materials beigemischt worden, bevor die noch heiße Erde eine dicke Kruste bilden konnte. Die Konzentrationen von Elementen aus der Platin-Gruppe entsprächen laut Holzheid exakt den Mengen, die man aus Meteoriten-Analysen erhält. (Nature/red)

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