Geologische Sensation Forscher entdecken Geburtsgestein der Erde

Überraschende Funde auf Hawaii, Samoa und Island: Auf den Vulkaninseln haben Forscher 4,5 Milliarden Jahre altes Gestein entdeckt - es stammt von der Geburt des Planeten.

DPA

Von


Mit viel Pathos soll Napoleon Bonaparte seine Soldaten vor den ägyptischen Pyramiden auf die historische Bedeutung der Bauten hingewiesen haben. Die Ehrfurcht vor altem Gestein ist angemessen, es weckt ein Bewusstsein für die Wurzeln des eigenen Daseins.

Hätten aber Menschen tatsächlich ein Gespür für Zeitmaßstäbe, böten sie im Angesicht des neu entdeckten geologischen Wunders mindestens so viel Ehrfurcht auf wie Napoleon vor den Pyramiden.

Was wurde entdeckt?

Auf Hawaii, Island und Samoa haben Geologen Steine aufgelesen, die bei Vulkanausbrüchen in jüngerer Zeit an die Erdoberfläche gelangten. Im Labor maßen die Forscher, wie groß der Anteil einzelner Substanzen in den Gesteinen war, die auf das Alter der Gesteine schließen lassen.

Dabei entdeckten sie eine Sensation, wie die Wissenschaftler um Andrea Mundl von der University of Maryland im Wissenschaftsmagazin "Science" berichten: Partikel verraten, dass sich die Gesteine kurz nach der Entstehung der Erde gebildet haben müssen - quasi in der geologischen Geburtsstunde des Planeten. Es sind die ältesten Zeugnisse irdischer Geschichte.

Woher kennt man das extreme Alter?

Die Beweisaufnahme hat kriminalistische Finesse. Sie beruht auf zwei Substanzen, die eigentlich in unterschiedlichen Gesteinen zu finden sind: Hafnium-182 wird aufgrund seiner Struktur in Silikatgestein gebunden, das wir an der Erdoberfläche kennen. Wolfram-182 wurde nach der Entstehung der Erde von Metall aufgenommen, aus dem das Innerste der Erde besteht.

Auf Hawaii, Samoa und Island aber haben die Forscher erstaunlicherweise Wolfram-182 im Silikatgestein entdeckt - ein Beweis für das extreme Alter der Brocken.

Jene Wolfram-182-Partikel müssen im Nachhinein im Silikatgestein entstanden sein - und zwar beim radioaktiven Zerfall von Hafnium-182, bei dem Wolfram-182 gebildet wird, schreiben die Forscher.

Der entscheidende Punkt: Der Zerfall muss direkt nach der Geburt der Erde erfolgt sein. Denn Hafnium-182 hat eine kurze Halbwertzeit; 60 Millionen Jahren nach Entstehung der Erde war bereits alles Hafnium-182 zerfallen.

Silikatgestein, das danach entstand, konnte aus zwei Gründen kein Wolfram-182 mehr enthalten: Der radioaktive Zerfall von Hafnium-182 war beendet. Und das übrige Wolfram-182 war in Metallen gebunden, die wegen ihrer schweren Masse in größere Tiefe gesackt war, wo sie bis heute den Kern der Erde bilden.

Wie gelangte das Gestein aus dem Erdinneren nach oben?

Magma hat die Brocken offenbar mit nach oben geschleppt, bei Vulkanausbrüchen gelangte es an die Oberfläche. Die Vulkane in Hawaii, Island und Samoa speisen sich aus extrem tief gelegenen Magmaquellen in bis zu 2900 Kilometern Tiefe, der Grenze zum Erdkern. Aus dieser Tiefe scheinen die entdeckten Gesteine zu stammen, schreiben die Forscher.

Warum stellt die Entdeckung die Wissenschaft auf die Probe?

Der Fund wirft Fragen auf: Warum konnten sich die Gesteine aus der Geburtszeit der Erde so lange erhalten? Warum hat sich das Erdinnere in 4,5 Milliarden Jahren nicht besser durchmischt, so dass keine Uralt-Klumpen hätten übrigbleiben können? Bewegen sich jene zähflüssigen Gesteinsmassen im Erdinneren, auf denen die Erdplatten reiten, langsamer als vermutet?

Was sagen andere Forscher zu der Entdeckung?

Klaus Mezger, Geochemiker an der Universität Bern: "Wir haben bisher keine Gesteine auf der Erde gefunden, deren Minerale so alt sind." Die Studie zeige überzeugend, dass es in der Erde noch Bereiche aus der Anfangszeit der Erde gibt, die nicht durchmischt sind.

Maria Schönbächler, Geochemikerin an der ETH Zürich: "Es ist erstaunlich, dass das Magma der Inseln eine 4,5 Milliarden Jahre alte Signatur trägt. Man würde erwarten, dass die schon längst ausradiert worden wäre. Die Durchmischung des Erdinneren muss geringer gewesen sein als angenommen, bestimmte Bereiche des Erdmantels konnten die Erdgeschichte offenbar relativ unbeschadet überdauern." Modelle, die das Erdinnere simulieren, müssten folglich überdacht werden.

Bernhard Steinberger, Geophysiker am Helmholtz-Zentrum Potsdam: "Die Studie zeigt, dass die Vulkaninseln offenbar Material enthalten, das aus dem untersten Erdmantel aufgestiegen ist und dass Teile davon aus einem Bereich kommen, der sich seit kurz nach der Entstehung der Erde nicht mehr mit dem übrigen Erdinneren gemischt hat."

ANZEIGE
Axel Bojanowski:
Wetter macht Liebe

Wie Wind und Wolken unsere Gefühle verändern und andere rätselhafte Phänomene der Erde

DVA; 224 Seiten; 14,99 Euro.

Mehr zum Thema


© SPIEGEL ONLINE 2017
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung


TOP
Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.