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4,4 Milliarden Jahre: Gestein zeugt vom Anfang der Erdkruste

Zirkonkristall aus den Jack Hills in Australien: Uralte Spur vom Anfang der heutigen Erdkruste Zur Großansicht
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Zirkonkristall aus den Jack Hills in Australien: Uralte Spur vom Anfang der heutigen Erdkruste

Nach einer gigantischen Kollision entstand vor mehr als vier Milliarden Jahren die Erdkruste. Diese Theorie haben Geologen nun mit einer hochauflösenden Analyse bestätigt. Den Beleg lieferte ein uralter Zirkonkristall.

Madison - Sind die ältesten gefundenen Gesteine tatsächlich 4,4 Milliarden Jahre alt? Darüber hat es unter Geologen immer wieder heftige Debatten gegeben. John Valley von der University of Wisconsin in Madison (US-Staat Wisconsin) und sein internationales Team haben winzige Gesteinsproben aus den Jack Hills in Australien nun mit einer Auflösung von einem Millionstel Millimeter untersucht. Ergebnis: Die drei Proben seien im Durchschnitt 4,374 Milliarden Jahre alt, schreiben sie in der Fachzeitschrift "Nature Geoscience".

Nach heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen kam es vor 4,5 bis 4,4 Milliarden Jahren zu einem Zusammenstoß zwischen der jungen Erde und einem anderen Himmelskörper. Dabei habe sich ein Großteil des Himmelskörpers mit der Erde vereint, aber es sei viel Material ins All geschleudert worden und habe dort den Mond gebildet, besagt die derzeit angesehenste Theorie. Durch das Ereignis habe es an der Erdoberfläche einen Magmaozean gegeben, aus dem sich durch Abkühlung die ersten Gesteine der heutigen Erdkruste gebildet hätten. Umstritten ist, wann dies genau geschah.

4,56 Milliarden Jahre: Die Geschichte der Erde nach heutigem Wissensstand Zur Großansicht
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4,56 Milliarden Jahre: Die Geschichte der Erde nach heutigem Wissensstand

Die Wissenschaftler messen das Alter von Gesteinen meist anhand von Bleiisotopen, die durch den radioaktiven Zerfall von Uranisotopen entstanden sind. Aus dem Verhältnis zweier unterschiedlicher Zerfallsreihen kann das Alter ermittelt werden. Allerdings dürfen dazu keine Bleiisotope das Gestein verlassen haben oder hinzugekommen sein. Deshalb erregen kleine Anhäufungen von Bleiisotopen im Gestein das Misstrauen der wissenschaftlichen Gemeinschaft hinsichtlich der Altersbestimmung.

Nie dagewesene räumliche Auflösung

Die Forschergruppe um Valley hat deshalb die Bleiisotopen-Datierung mit der Atomsonden-Tomografie abgeglichen. Dabei werden aus einem Stoff einzelne Atome elektrisch herausgelöst und mittels eines Detektors bestimmt. So kann die Struktur des Gesteins in Nanometergröße genau aufgelöst werden. Die Wissenschaftler fanden Anhäufungen von Bleiisotopen, deren Bestimmung ein Alter von 5,5 Milliarden Jahren ergeben hätten - unser Sonnensystem ist aber weniger als 4,6 Milliarden Jahre alt.

Valley und Kollegen erklären diese Anhäufungen mit einer Erhitzung des Gesteins vor 3,4 Milliarden Jahren. Damals sei das Zirkongestein so heiß gewesen, dass die Atome von Blei und anderen Elementen sich durch das Kristallgitter des Zirkons bewegen und sich zusammenballen konnten. Anschließend seien sie wieder im Kristallgitter gefangen geblieben. Allerdings seien diese Anhäufungen nur etwa zehn Millionstel Millimeter groß, so dass sie bei der Bleiisotopen-Datierung mit einer räumlichen Auflösung von einigen Tausendstel Millimeter im Durchschnittswert verschwänden, schreiben die Wissenschaftler.

Das Team ging auch der Vermutung nach, dass die Alphastrahlung aus dem radioaktiven Zerfall des Urans die Kristallstruktur des Zirkons teilweise zerstört und den Bleiisotopen Bewegungsfreiheit gebe. Nach den Erkenntnissen von Valley und Kollegen kann sich das Blei nur 20 bis 40 Millionstel Millimeter auf diese Weise durch das Kristallgitter bewegen - zu wenig, um in größerer Zahl das Gestein zu verlassen. Die Bleiisotopen-Datierung liefere also verlässliche Daten. Auch weitere Forscher bescheinigen der neuen Analysetechnik, dass sie eine bisher nie dagewesene räumliche Auflösung und sehr genaue Datierung biete.

che/dpa

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insgesamt 10 Beiträge
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    Seite 1    
1. sehr spannend
nixda 24.02.2014
dann wäre dieses Gestein also etwa so alt wie das älteste Marsgestein, dass man gefunden hat. Hat nicht auch der Mars in der gleichen Zeit einen oder zwei üble Treffer abbekommen? Beim einen muss wohl die ganze Nordhälfte des Mars umgeformt worden sein. Heute ist sie auffallend flach.
2. Feinarbeit
druck_im_topf 24.02.2014
Da ich die Datierungsmethoden zum Teil selber kenne, bin ich begeistert von der kriminalistischen Feinarbeit, die da geleistet wurde! Auch, wenn mal wieder kaum einer weiss, wozu das alles gut sein soll und von Geldverschwendung redet. An diese Leute noch ein klares Wort: ein Vielfaches der Forschungsförderung wird durch die Industrie finanziert! Das freut den Steuerzahler und er darf heute den sonnigen Tag geniessen ;-)
3. Zeitalter messen
samoa32 24.02.2014
Die Zeit verändert nichts. Es sind immer und immer wieder die Ereignisse welche eine Änderung herbei schaffen. Ich verweise auf das Buch "Die Entstehung der Edelsteine in der Natur" . Ohne all die Ereignisse in dem Zeitraum zu kennen, ist jede Aussage falsch.
4. Der Segen der Wissenschaften
rolandjulius 24.02.2014
Was die Wissenschaftler heute können, darf vielen Menschen zum Denken geben. Wie der Schüler sehen kann, basieren Mythos und Glauben auf der Unwissenheit des Menschen. So haben sich viele Religionen mit deren Genesis auch im Zeitplan festgenagelt. Ja freilich, denn wird korrigiert und Erklärungen abgegeben, nicht vor all zu langer Zeit auch gemordet, nur um am Glauben festzuhalten. Jede Unwahrheit ist ein Aberglaube, und dient nur dazu, den Unwissenden zu beherrschen. Der Moderne Mensch sollte sollte die Wissenschaften fördern, und dann eben auch daraus seine Konsequenzen ziehen, und sich von der Lüge distanzieren.
5. Wenn man nun keinen Maßstab hat,für Abweichungen:
analyse 24.02.2014
"Älter als Sonnensystem geht nicht".dann werden Messungen als richtig und korrekt bewertet !?
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