Wie ist die Erde entstanden?

Vor ungefähr 4,567 Milliarden Jahren befand sich um unsere neugeborene Sonne herum eine riesige Scheibe aus Gas und Staub. Dieser Staub ballte sich im Laufe der Zeit zu immer größeren Körpern, den Planetesimalen, zusammen. Planetesimale nennt man die Vorläufer und Bausteine von Planeten. Sobald sich solche Körper gebildet hatten, begann auch deren Schwerkraft zu wirken und immer mehr Material wurde zu diesen Körpern hingezogen. Wir nennen diesen Prozess Akkretion und die Scheibe um die Sonne herum heißt Akkretionsscheibe. Nach und nach kollidierten die Planetesimale miteinander und wuchsen so zu noch größeren Körpern heran, den planetaren Embryos. Dieser Name mag leicht irreführend sein, denn diese Köper konnten Mond- bis Marsgröße erreichen. Durch gigantische Zusammenstöße zwischen solchen Körpern entstanden schließlich die sogenannten terrestrischen Planeten, zu denen auch unsere Erde gehört.

Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen sind immer noch dabei, die genauen Bedingungen dieser Phase der Planetenbildung zu erforschen. Die Erde hat sich nach heutigem Kenntnisstand etwa 30 bis 100 Millionen Jahren nach der Entstehung des Sonnensystems gebildet. Durch die Zusammenstöße mit planetaren Embryos wurden große Wärmemengen freigesetzt. Das führte dazu, dass sich die Erde und die anderen terrestrischen Planeten in glühende Magma-Bälle verwandelten. Die Erde war in ihrer Frühzeit also größtenteils schmelzflüssig und hatte vielleicht, so vermuten Forschende, außen herum eine dünne Kruste aus erstarrter Gesteinsschmelze. Man kann sich das ein bisschen so vorstellen wie die Lava aus einem Vulkan: Auch vulkanische Lava kann eine erstarrte Kruste an der Oberfläche bilden, aber darunter ist sie flüssig. Beim Aufschmelzen der Erde entstanden nicht nur sogenannte silikatische Gesteinsschmelzen, sondern auch schmelzflüssiges Eisen. Da dieses Eisen eine viel höhere Dichte hat, ist es durch die umgebende Gesteinsschmelze ins Zentrum der Erde gesunken und bildet dort seitdem den Metallkern unseres Planeten. Die Erde kühlte dann zunächst langsam ab. Dieser Prozess wurde allerdings immer wieder durch weiterhin einschlagende Planetesimale gestört, und ein sehr entscheidendes Ereignis in der Erdgeschichte stand noch bevor. Etwa 100 bis 150 Millionen Jahre nach Entstehung des Sonnensystems gab es einen ungeheuren Zusammenstoß der Erde mit einem etwa marsgroßen planetaren Embryo. Hierbei wurden beide Körper vermutlich komplett aufgeschmolzen und die Rotationsachse der Erde wurde gekippt. Das ausgeworfene Material formte eine zunächst auch schmelzflüssige Kugel in einer Umlaufbahn um die Erde, unseren Mond.

Damit aber auf unserem Planeten Leben entstehen konnte, mussten viele Voraussetzungen erfüllt sein. Besonders wichtig war das Vorkommen von flüssigem Wasser. Viele Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen gehen davon aus, dass unser Wasser erst nachträglich auf die Erde kam, wahrscheinlich durch den Einschlag von Asteroiden. Das sind relativ kleine Gesteinskörper, zum Teil übrig gebliebene Planetesimale, in denen das Wasser enthalten war. Wichtig für die Entstehung des Lebens auf unserem Planeten war auch, dass die Erde in der sogenannten habitablen Zone liegt. Diese Zone befindet sich in einem bestimmten Abstand zur Sonne. Dort ist es nicht zu heiß und nicht zu kalt ist, sodass flüssiges Wasser dauerhaft existieren kann. Dann brauchten wir den Mond, der durch seine Schwerkraft die Erdachse stabilisierte. Wichtig war und ist auch der Erdkern, der zum Teil noch immer schmelzflüssig ist, was dazu führt, dass unser Planet seither von einem Magnetfeld umgeben ist. Dieses Magnetfeld schützt unsere Atmosphäre und die Lebewesen auf der Erdoberfläche vor der energiereichen und somit schädlichen Strahlung der Sonne. Es gehörte also eine ganze Menge Glück und Zufall dazu, dass auf unserer Erde Leben entstanden ist! Trotzdem ist es gar nicht so unwahrscheinlich, dass unter ähnlich günstigen Bedingungen Leben auch auf anderen Planeten entstehen kann … aber das wird immer noch erforscht.

Dr. Knut Metzler

Institut für Planetologie

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