Erde viele Mio. Jahre älter als angenommen

Geowissenschaftler der Universität Münster datieren Bildung der Planeten neu

Die Erde ist 30 bis 70 Mio. Jahre älter als bisher angenommen. Wie die Geowissenschaftler Thorsten Kleine, Carsten Münker und Klaus Mezger vom Institut für Mineralogie der Universität Münster und Herbert Palme vom Institut für Mineralogie und Geochemie der Universität zu Köln berichten, ist die Erde bereits vor 4,53 Mrd. Jahre entstanden. Über die Alterskorrektur berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazin Nature.

Es war schon lange bekannt, dass die Erde ungefähr 4,5 Mrd. Jahre alt ist. Die Erde hatte sich demnach rund 100 Mio. Jahren nach der Entstehung unseres Sonnensystems gebildet. Erst mit der Entwicklung von neuartigen analytischen Methoden, Massenspektrometern, ist es möglich geworden, das Alter der Erde genauer zu bestimmen. Die Forscher bestimmten das Erdalter, indem sie jenen Zeitpunkt berechneten, zu dem sich in der Erde ein metallischer Kern vom silikatischen Mantel getrennt hat. Dieser Prozess der Kernbildung ist das letzte große Ereignis in der Entstehungsgeschichte von Planeten, so dass der Zeitpunkt der Kernbildung gleichzeitig auch das Alter eines Planeten angibt.

Die Untersuchungen der Forscher in Münster konzentrierten sich dabei auf das radioaktive Zerfallsprodukt des kurzlebigen Isotops Hafnium-182. Dieses Isotop existierte nur in den ersten zirka 60 Mio. Jahren des Sonnensystems und ist zu dem Isotop Wolfram-182 zerfallen. Hafnium und Wolfram verhalten sich während der Kernbildung in Planeten gänzlich anders. Durch die Kernbildung wird beinahe das gesamte Wolfram aus dem Mantel in den Kern abgeführt, während das gesamte Hafnium im Mantel verbleibt. Nur wenn die Kernbildung so früh stattgefunden hat, dass noch Hafnium-182 vorhanden war, wird wieder neues Wolfram-182 im Mantel produziert.

Die Forscher bestimmten erstmals den überschüssigen Wolfram-182-Anteil in Gesteinsproben aus dem Erdmantel. Dabei stellten sie fest, dass zum Zeitpunkt der Kernbildung noch so viel Hafnium-182 vorhanden war, dass sich der metallische Kern in den ersten 30 Mio. Jahren nach der Entstehung unseres Sonnensystems gebildet haben muss. Dabei reichten den Geowissenschaftlern kleinste Variationen in der Häufigkeit des Isotops Wolfram-182 in Meteoriten und irdischen Gesteinen aus, um den Zeitpunkt der Kernbildung auf der Erde exakt zu bestimmen.

Die Mineralogen an der Universität Münster bestimmten auch das Alter von Mars, Mond und Asteroiden neu. Auch hier zeigte sich, dass die Planeten älter sind als bisher angenommenen wurde. Die Forscher schließen daraus, dass die Geschwindigkeit, mit der Planeten in unserem Sonnensystem entstanden sind, bisher generell unterschätzt wurde. Die neu bestimmten Kernbildungsalter zeigen, dass die Bildungsdauer eines Planeten von seiner Größe abhängt: Je größer ein Planet, desto länger hat er gebraucht, seine endgültige Größe zu erreichen. Diese Tatsache konnte bis jetzt noch nicht eindeutig belegt werden.