Forscher der ETH Zürich zeigen, dass Mond und Erde aus dem gleichen Material sind. Gemäss ihren Analysen ist der Mond zudem 30 Millionen Jahre jünger als bisher angenommen.

Von Barbara Reye

Hinter einer dicken, alten Tresortür lagern an der ETH Zürich im Departement der Erdwissenschaften in einer schlichten Plastikbox rund ein Dutzend, kleine Geschenke der Nasa. Alles Erinnerungsstücke aus vergangenen Zeiten. Denn es handelt sich um Mitbringsel vom Mond, die Astronauten bei verschiedenen Apollo-Missionen vor bald vierzig Jahren zur Erde mitgenommen hatten. Sorgfältig nummeriert und in Glasfläschchen verpackt, stehen die nur wenige Milligramm schweren, extraterrestrischen Proben im Sicherheitsschrank, zu dem nur wenig Personen Zugang haben.

Ein noch nicht bearbeiteter, kantiger Gesteinsbrocken aus der wertvollen Zürcher Sammlung liegt zur Begutachtung unter dem Mikroskop. Wird er mit etwas Licht angestrahlt, schillert und funkelt er geradezu. «Der Stein besteht aus unterschiedlichen Silikaten, zum Beispiel aus Olivin und Pyroxen», sagt der Geologe Mathieu Touboul, der die Proben vom Mond für Forschungszwecke bearbeitet und den Tresorschlüssel hat.

Nun haben die Geowissenschaftler der ETH Zürich zusammen mit einem Kollegen der Universität Köln an den historisch wertvollen Fundstücken der Nasa spektakuläre Messungen gemacht, die sie heute in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift «Nature» vorstellen. Demnach war die Entstehung des Mondes etwas anders, als sie die gängige Theorie beschreibt. Denn aus den Analysen der Zürcher geht jetzt erstmals deutlich hervor, dass der Mond und die Erde aus dem gleichen Material sind und somit auch einen gemeinsamen Ursprung haben müssen. Gigantischer Einschlag

Bisher ging man davon aus, dass ein etwa marsgrosser Planet mit der damaligen Erde vor etwa 4,53 Milliarden Jahren zusammenstiess. Bei dem Einschlag bildeten sich unzählige Trümmer, die eine Art Scheibe um die Erde formten. Während die Erde die meisten dieser losen Brocken auf Grund der Anziehungskraft zu sich zog, waren etliche davon aber schon so weit entfernt, dass daraus durch Koagulation ein Trabant, also der Mond, entstehen konnte.

Unklar war aber weiterhin, ob der Mond überwiegend aus dem Material der Erde oder womöglich von dem anderen Planeten, der bei dem Zusammenprall vollständig zerschellte, entstand. Um dies herauszufinden, eignet sich das Isotop Wolfram-182 als eine Art chemischer Fingerabdruck. Denn die unterschiedlichen Planeten unseres Sonnensystems haben charakteristische Häufigkeiten dieses stabilen Isotops.

Im Keller des Instituts musste das Forscherteam die aufwändigen Untersuchungen in einem Reinraumlabor durchführen und das Element Wolfram zuerst aus den im Stein enthaltenen Metallen isolieren. Wichtig war es, dass kein Staubpartikel von draussen hereinkommt und die Probe kontaminieren könnte. Mit Hilfe eines speziellen Massenspektrometers können die Wissenschaftler das Isotop Wolfram-182 in einer noch nie erreichten Präzision bestimmen. Dazu benötigen sie nur wenige Milliardstel Gramm Wolfram.

Erstaunlich dabei war, dass Wolfram-182 in allen untersuchten Mondgesteinen in der gleichen Häufigkeit wie in Erdgesteinen vorkam. «Eine Erklärung dafür wäre, dass der Mond aus Erdmaterial besteht», sagt Thorsten Kleine von der ETH Zürich. Doch in dem Fall könnten die bisherigen Computer-Modelle die Entstehung des Mondes nur unvollständig erklären. Eine plausiblere Möglichkeit wäre deshalb, dass nach der grossen Kollision der Mond und die Erde über eine gewaltige Magma-Scheibe miteinander verbunden waren. Über diese Verbindung wären dann die meisten chemischen Unterschiede zwischen Mond und Erde ausgeglichen worden. Erst kürzlich hätten neue Berechnungen ergeben, dass solche Prozesse stattgefunden haben könnten.

Bessere Messmethoden

Zudem zeigt die neue Studie, dass Erde und Mond mindestens 30 Millionen Jahre jünger sind, als bisherige Datierungen ergeben haben. So entstanden beide vor 4,45 bis 4,50 Milliarden Jahren. «Also nicht mitten in einer Zeit», erklärt Thorsten Kleine, «als sich das Sonnensystem noch bildete.» Auf Grund präziserer Messmethoden liesse sich das Geburtsdatum jetzt viel genauer bestimmen als früher.

Die Zürcher liefern nun brisante Daten über die Entstehung des Mondes und haben noch nicht einmal alle Mond-Proben aus dem nur kühlschrankgrossen Tresor ins Visier genommen. Dennoch meldet bereits die Poststelle der ETH, dass ein neues Päckchen der Nasa angekommen sei. Diesmal handelt es sich um seltene Meteorite vom Mars, die in der Antarktis entdeckt worden sind.

ms: was meine These, dass die Amis gar nie auf dem Mond waren und das Gestein als Mondmeteoriten in Alaska aufsammelten, unterstützt. Scheisse für die ETH und die USA, dass nicht der Beweis erbracht wurde, dass es sich um eine andere Substanz handelt. Wie beweisen sie jetzt, dass das Gestein nicht von der Erde stammt?