Frühreife Erde

News: Frühreife Erde

Ein winzig kleines Mineralkörnchen erschüttert das Gedankengebäude der Geologen. Der Zirkon aus Westaustralien ist nicht nur das älteste Stückchen Erde, er beweist auch, dass es seinerzeit schon Wasser gab. Wenn dies wirklich stimmt, müsste man sogar die Geschichte des Mondes neu schreiben.

Eigentlich waren sich die Geowissenschaftler einig, dass es wohl an die 700 Millionen Jahre gedauert hat, bis sich auf der 4,5 bis 4,6 Milliarden Jahre alten Erde die ersten Ozeane bilden konnten. Flüssiges Wasser, das aus einer dicken, Venus-ähnlichen Atmosphäre kondensierte, hätte es demnach also erst vor etwa 3,8 bis 3,9 Milliarden Jahren gegeben.

Ein winziges Mineral, kaum größer als der Durchmesser zweier Haare, bringt dieses Konzept nun einigermaßen ins wanken. Der Zirkon aus dem Yilgarn-Kraton in Westaustralien ist mit seinen 4,4 Milliarden Jahren das älteste Stückchen fester Erde, das Forscher bisher kennen. Und er stammt damit aus einer Zeit, als die Oberfläche der damals kaum 100 bis 200 Millionen Jahre alten Erde nach herkömmlichen Vorstellungen noch flüssig war. Das Gestein, in dem er sich ursprünglich bildete, ist längst erodiert, nur der großen Härte und Widerstandsfähigkeit des Zirkons ist es zu verdanken, dass er so lange überdauerte.

Doch es ist nicht das Rekordalter allein, was dieses Mineral so interessant macht. Die chemische Zusammensetzung weist nämlich darauf hin, dass auf der Erde zu jener Zeit schon Temperaturen im Bereich von nur 100 Grad Celsius herrschten. Das zeigen jedenfalls die Ergebnisse zweier Arbeitsgruppen von Simon Wilde von der School of Applied Geology der Curtin University of Technology in Perth und Stephen Mojzsis vom Department of Earth and Space Sciences der University of California in Los Angeles.

Sie bestimmten neben dem Alter des kleinen Fragments auch dessen Zusammensetzung der schweren und leichten Sauerstoffisotope. Diese Verhältnisse geben Aufschluss über die Magmen, aus denen der Zirkon einst kristallisierte – und die Gesteine, aus denen wiederum das Magma entstand. In dem Zirkon war das Verhältnis des schweren zum leichten Sauerstoffisotop so hoch, dass die Magmen Bestandteile enthalten haben mussten, die vor ihrem Einschmelzen mit flüssigem Wasser im Austausch standen (Nature vom 11. Januar 2001).

Wenngleich diese Daten aus nur einem einzigen Mineralkörnchen einer weitergehenden Überprüfung bedürfen, reizen sie schon jetzt zu weitreichenden Spekulationen. So ist Leben nur, wo auch Wasser ist. Sollten diese Zirkondaten also stimmen, dann hat es kaum 100 oder 200 Millionen Jahre nach Entstehung der Erde bereits größere Mengen Wasser gegeben – in denen es vielleicht schon lebte. Die heute bekannten ältesten Organismen lebten dagegen erst 900 Millionen Jahre später!

Und noch etwas: Kurz vor der Entstehung jenes Zirkons – so nahm man jedenfalls bisher an – stieß ein etwa marsgroßer Planet auf die Erde und riss sie bis zum Erdkern auf. Aus den Trümmern entstand daraufhin der Mond. John Valley vom Department of Geology and Geophysics der University of Wisconsin kommt deshalb zu dem schlichten Schluss, dass sich der Mond entweder früher oder auf andere Weise gebildet haben muss. Denn so kurze Zeit später hätte sich auf der Erde niemals eine Hydrosphäre ausbilden können. Ob dieser Neuigkeiten werden sich die Forscher in Zukunft deshalb wohl vor allem auf eines konzentrieren: die Suche nach vielen neuen Zirkonkörnern.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 4.9.2000
"Die erste Kruste der Erde"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 2.8.2000
"Die Blitzgeburt unserer Planeten"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Brennpunkt-Thema vom 9.3.2000
"Planeten im Reagenzglas"
Spektrum der Wissenschaft 9/94, Seite 58
"Ursprung und Entwicklung des Mondes"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)