Die Kollision, die den Mond bildete, könnte die Bausteine des Lebens geliefert haben

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Der Ursprung des Mondes und der Ursprung des Lebens auf der Erde könnten enger miteinander verbunden sein, als wir einst dachten. Neue Forschungsergebnisse, die am Mittwoch in Science Advances veröffentlicht wurden, deuten auf die kosmischen Trümmer hin, die mit der Erde kollidierten. 4.4. Vor Milliarden Jahren und geschaffen, war der Mond auch dafür verantwortlich, die wichtigsten Elemente zu liefern, die für die Entwicklung des Lebens notwendig sind.

"Eine der größten Fragen der Menschheit ist, ob wir allein im Universum sind", sagt Rajdeep Dasgupta, Professor für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften an der Rice University und Mitautor der neuen Studie. "Um das Leben so zu gestalten, wie wir es kennen, müssen wichtige chemische Inhaltsstoffe verfügbar sein." Wasserstoff und Sauerstoff sind die offensichtlichsten Elemente, da sie zusammen Wasser bilden können. Andere lebenswichtige Elemente sind Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel.

Es ist nie wirklich verstanden worden, wie diese Elemente tatsächlich auf der Erde entstanden sind, aber die vorherrschende Theorie, erklärt Dasgupta, war immer, dass sie über Meteoriten- und Kometeneinschläge auf den Planeten kamen, nachdem die Entstehung der Erde weitgehend abgeschlossen war. Es gab jedoch immer Debatten über den Zeitpunkt und das Ausmaß dieser Auswirkungen aufgrund ungelöster Fragen, die sich aus der Konzentration dieser Elemente auf der ganzen Erde ergeben.

„Früher wurde angenommen, dass es sich bei den aufprallenden Materialien um kleine, undifferenzierte, primitive Objekte handelt und nicht um ein Objekt im Planetenmaßstab“, sagt Dasgupta. Es gab jedoch ein Problem: Das Verhältnis von Kohlenstoff zu anderen Elementen (wie Stickstoff und Wasserstoff) in diesen primitiven Meteoriten war immer viel niedriger als das, was im Nichtkernmaterial der Erde (auch als Silikaterde bekannt) gemessen worden war.

Als das Team mehr und mehr über dieses Rätsel nachdachte, begann es sich auf eine neue Hypothese zu einigen: Diese Elemente wurden von einem planetgroßen Objekt mit einem schwefelreichen Kern auf die Erde gebracht. Die geochemischen Prozesse, die einen Planeten aus einem schwefelreichen Kern wachsen lassen, regen Kohlenstoff und Stickstoff dazu an, sich vom Zentrum weg und zur Oberfläche hin zu bewegen. Dies würde helfen zu erklären, warum nach einer Kollision zwischen diesem planetgroßen Objekt und der Erde auf unserem Planeten viel größere Anteile an Kohlenstoff und Stickstoff im Silikat verbleiben würden.

"Mit anderen Worten", sagt er, "wir haben versucht zu beantworten, ob es einen einzigen Übermittlungsmechanismus gibt, der das relative Budget aller für das Leben auf der Erde wesentlichen Elemente erklären kann."

Laborexperimente, die die Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen der schwefelreichen Planetenkernbildung simulierten, stützten diese Idee. Kohlenstoff- und Stickstoffkonzentrationen würden nicht in einen metallischen Kern gebunden, der reich an gelöstem Schwefel ist, sondern sich vorzugsweise in Richtung der Silikate in den äußeren Schichten eines frühen Planeten bewegen.

Ein solcher Planet wäre ein perfektes Mittel, um diese flüchtigen Materialien auf die Erde zu bringen, wenn es ihm gelingen würde, in ihn einzudringen. Das Team führte über eine Milliarde Computersimulationen durch, die das emulierten, was wir über die Geschichte des Sonnensystems wissen. Das wahrscheinlichste Szenario ist, dass ein Planet mit einem schwefelreichen Kern (ähnlich der Größe des Mars) in unsere Welt eindrang, um ihm die Kohlenstoff- und Stickstoffkonzentrationen in der Silikaterde zu geben - was später dazu beitrug, die Entwicklung des Lebens anzukurbeln.

Darüber hinaus würde das Ausmaß eines solchen Aufpralls im Wesentlichen auch dem einer mondbildenden Kollision entsprechen.

"Wir haben die Punkte verbunden", sagt Dasgupta. "Angesichts der Annahme, dass Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel durch einen der letzten riesigen Einschläge entstanden sind, ist es sinnvoll, wenn derselbe Einschlag wahrscheinlich auch den Mond gebildet hat." Diese Erklärung hilft auch dabei, die Art der breiten geochemischen Ähnlichkeiten zwischen Erde und Mond weiter zu erklären.

Letzte Änderung: 8. Februar 2019