Die kontinentale Erdkruste besteht zu mehr als 90 Prozent aus silikareichen Mineralien wie Feldspat und Quarz. Aber woher kamen diese siliciumreichen Mineralien? Und wie kann die Kenntnis ihrer Herkunft bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten helfen?
Die populärste Theorie ist, dass alle Komponenten der frühen Erdkruste durch vulkanische Aktivität gebildet wurden. Heute haben Geophysiker der McGill University, Kanada, Don Baker und Kassandra Sofonio ein Papier veröffentlicht, in dem ein neuer Blickwinkel auf diese Krustenformation gefordert wird. Nach dieser Arbeit wurden einige der chemischen Bestandteile dieses Materials aus der damals existierenden Dampfatmosphäre auf der Oberfläche der frühen Erde abgelagert.
Fast unbestreitbar für Geophysiker ist heute die Hypothese, dass vor etwa 4,5 Milliarden Jahren ein Planetoid von der Größe des Mars gegen die Oberfläche unseres Planeten stürzte, was dazu führte, dass das Erdmaterial schmolz und es in einen Ozean aus Magma verwandelte. Nach dieser Kollision - aus deren Fragmenten sich übrigens der Mond hätte bilden können - verfestigte sich die Erdoberfläche allmählich, bis sie fest wurde. Baker lehnt auch die Hypothese einer solchen Kollision nicht ab.
Laut Baker löste die Erdatmosphäre nach der Kollision, die aus unter hohem Druck stehendem Dampf bestand, Gesteine in sich auf, die dann in Form fester Tröpfchen mit den sogenannten "Silikatregen" an die Oberfläche fielen.
Um ihre Hypothese zu überprüfen, führten Baker und Sofonio Laborexperimente zur Auflösung von Silikaten durch, die zuvor in Gegenwart von Wasser bei 1550 Grad Celsius geschmolzen und in Gold-Palladium-Kapseln bei einer Temperatur von 727 Grad Celsius und einem Druck von etwa 100 Atmosphären zu Pulver gemahlen wurden - Bedingungen, die den Bedingungen entsprachen, unter denen sie herrschten die Oberfläche unseres Planeten etwa 1 Million Jahre nach der Kollision, die den Mond bildete. Die Autoren der Arbeit stellten eine überraschend enge Ähnlichkeit zwischen in einem Laborexperiment in einer Dampfatmosphäre gelösten Modellsilikaten und Gesteinen fest, die in der Zusammensetzung der Erdkruste gefunden wurden.
"Unsere Experimente zeigen die Chemie dieses Prozesses", sagt Baker. "Darüber hinaus werden sie Wissenschaftlern helfen, neue Kriterien für die Suche nach potenziell bewohnbaren Exoplaneten zu entwickeln."
Die Studie wurde in der Zeitschrift Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht.
