Der Mond enstand durch eine Kollision der Erde mit einem etwa marsgroßen Objekt. Das zumindest nehmen Forscher bislang an. Eine Analyse des Mondgesteins bringt diese Theorie nun jedoch ins Wanken - denn die geochemische Ähnlichkeit zwischen Erde und Mond ist überraschend groß.

Der Mond besteht zum großen Teil aus Material der Erde. Das schließt ein US-Schweizer Forscherteam aus der Analyse von Mondgestein. Der Mond ist demnach ein geochemischer Zwilling der Erde, wie die Wissenschaftler um Junjun Zhang von der Universität Chicago im Fachjournal "Nature Geoscience" schreiben. Das Ergebnis bringt das gängige Modell der Mondentstehung in Bedrängnis, demzufolge unser Trabant durch die Kollision eines marsgroßen Objekts namens Theia mit der jungen Erde entstanden ist.

Die Forscher hatten die Häufigkeit zweier Varianten (Isotope) des Metalls Titan in Mondproben untersucht. Dabei zeigte sich, dass das Verhältnis von Titan-50 zu Titan-47 im Mondgestein um nicht mehr als 0,0004 Prozent von der Verteilung in der Erdkruste abweicht. Das ist überraschend, denn die Isotopenhäufigkeiten schwanken im Sonnensystem sonst bis zu hundertmal so stark. Wenn der Mond wie angenommen durch einen Einschlag entstanden ist, sollte er zu mindestens 40 Prozent aus dem Material von Theia bestehen, und seine Isotopenverhältnisse sollten sich deutlich von den irdischen unterscheiden. Denn es gilt als sehr unwahrscheinlich, dass Theia exakt dieselbe chemische Zusammensetzung besaß wie die Erde.

Sauerstoff sorgt für Probleme

Die Untersuchung ist nicht der erste Hinweis auf die geochemische Ähnlichkeit zwischen Erde und Mond: Auch bei Sauerstoff, Silizium, Chrom und Wolfram gleichen sich die Isotopenverhältnisse, wie Matthias Meier von der schwedischen Universität Lund in einem Begleitartikel in "Nature Geoscience" betont. Die Werte der drei letzteren Elemente ließen sich jedoch mit der Einschlagtheorie in Einklang bringen, wenn Theia eine ähnliche Zusammensetzung gehabt habe wie der Mars.

Das Isotopenverhältnis des Sauerstoffs sei auf diese Weise allerdings nicht zu erklären. Sauerstoff ist jedoch ein flüchtiges Element, und mit der aktuellen Analyse wollte die Gruppe um Zhang testen, ob es sich bei beständigeren Stoffen ebenso verhält. Möglicherweise habe sich das Material von Theia viel stärker mit dem der jungen Erde gemischt als bestehende Simulationen es ergeben, schreibt Meier.