🌍 Entdeckung des ersten Beweises für die Existenz einer "Proto-Erde" in den Tiefen der Erde

Im Inneren der ältesten Gesteine der Erdkruste hat ein internationales Team eine bisher unentdeckte chemische Signatur identifiziert. Diese bedeutende Entdeckung eröffnet ein einzigartiges Fenster in die ersten Augenblicke der Erde, lange bevor ihr Gesicht durch das kataklysmische Ereignis, das den Mond entstehen ließ, endgültig verändert wurde.

Diese Überreste, die über Milliarden von Jahren sorgfältig bewahrt wurden, bieten einen direkten Einblick in die primitiven Materialien, die unsere Welt geformt haben.


Die Suche nach den Ursprüngen unseres Planeten stützt sich oft auf die vergleichende Untersuchung von Meteoriten, die als elementare Bausteine des Sonnensystems gelten. Eine genaue Analyse der Kaliumisotope in terrestrischen Proben hat jedoch Anomalien aufgedeckt, die durch aktuelle Modelle nicht erklärt werden können. Diese Ungleichgewichte deuten auf die Existenz einer eigenständigen Materie hin, die nicht den chemischen Umwandlungen unterlag, die den größten Teil des Planeten betroffen haben.

Diese Materie könnte die erste jemals identifizierte direkte Probe der Ur-Erde darstellen.

Die Suche nach einer verlorenen Signatur

Das Element Kalium kommt natürlich in drei Isotopen vor, deren relative Anteile in terrestrischen Materialien normalerweise konstant sind. Eine vorläufige Studie, die in Science Advances veröffentlicht wurde, zeigte jedoch, dass einige Meteoriten isotopische Signaturen des Kaliums aufweisen, die sich von denen auf der Erde unterscheiden. Diese Variation wurde sofort als potenzieller Marker angesehen, um Materialien ursprünglichen Ursprungs von denen zu unterscheiden, die durch spätere geologische Prozesse verändert wurden. Kalium wurde so zu einem Schlüssel, um in der Zeit zurückzureisen.

Das Forschungsteam begann daraufhin, Gesteine aus außergewöhnlichen geologischen Standorten zu analysieren. Sie entnahmen Proben aus alten Formationen in Grönland und Kanada sowie aus Laven von vulkanischen Hotspots wie Hawaii. Diese Laven stammen aus dem tiefen Erdmantel, wo archaische Materialien vor Vermischungen an der Oberfläche bewahrt werden können. Das Ziel war es, in diesen tiefen Gesteinen die Spur der in Meteoriten entdeckten isotopischen Anomalie zu suchen.

Massenspektrometrische Analysen bestätigten das Vorhandensein einer einzigartigen Signatur. Die Forscher identifizierten in diesen Proben ein spezifisches Defizit an Kalium-40, dem seltensten Isotop. Diese chemische Eigenschaft entspricht keinem bekannten Signal von Meteoriteneinschlägen oder aktuellen geologischen Prozessen. Ihre Beständigkeit zeigt, dass diese Gesteine den großen Umwälzungen entgangen sind, die die Zusammensetzung des restlichen Planeten geprägt haben.

Die Überreste einer verschwundenen Welt

Um den Ursprung dieser atypischen Materialien zu überprüfen, führten die Wissenschaftler numerische Simulationen durch. Diese Modelle integrierten die Zusammensetzungsdaten aller bekannten Meteoriten und rekonstruierten die kumulativen Effekte kosmischer Einschläge und der inneren geologischen Entwicklung über 4,5 Milliarden Jahre. Die in Nature Geoscience veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass der große, den Mond bildende Einschlag den Erdmantel signifikant mit Kalium-40 angereichert hat. Gesteine mit einem Defizit an diesem Isotop konnten sich daher nicht nach diesem Ereignis gebildet haben.

Die isotopische Zusammensetzung dieser Proben stimmt perfekt mit keinem der bisher katalogisierten Meteoriten überein. Diese Abweichung deutet darauf hin, dass die Materialien, die den primitiven Kern der Erde bildeten, in wissenschaftlichen Sammlungen noch nicht repräsentiert sind. Sie könnten zu einer bisher nicht identifizierten oder vollständig verschwundenen Familie von Himmelskörpern gehören. Diese Entdeckung impliziert, dass das Inventar der planetaren Materialien unvollständig ist.

Die Erhaltung dieser Fragmente des primitiven Mantels zeigt, dass einige tiefe Zonen der Erde erstaunlich stabil geblieben sind. Geschützt vor Konvektion und intensiver Vermischung haben sie den chemischen Fingerabdruck der ersten Millionen Jahre des Planeten bewahrt. Diese Zeitkapseln bieten Geochemikern nun einen konkreten Referenzpunkt, um die Bedingungen während der anfänglichen Akkretion der Erde zu rekonstruieren.