Uralte Mantelgesteine enthüllen chemische Spuren des Proto-Zustands der Erde

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und ihre Kooperationspartner gaben am 14. Oktober 2025 eine tiefgreifende Entdeckung bekannt. Sie legen nahe, dass die turbulente Entstehung der Erde möglicherweise nicht so vernichtend war, wie bisher angenommen. Das Team präsentierte detaillierte Ergebnisse chemischer Signaturen in uralten Gesteinsproben aus dem Erdmantel. Diese Signaturen scheinen direkte Überbleibsel der frühesten Inkarnation unseres Planeten, der sogenannten „Proto-Erde“, zu sein. Dieser Durchbruch eröffnet einen beispiellosen Einblick in die ursprüngliche Zusammensetzung der Welt und stellt die lang gehegte Annahme infrage, dass der anfängliche Zustand des Planeten durch die formativen Kataklysmen vollständig ausgelöscht wurde.

Die Untersuchungsgruppe konzentrierte ihre Analysen auf tiefgeologische Proben, die aus archaischen Regionen in Grönland, Kanada und Hawaii geborgen wurden. Bei ihrer sorgfältigen Prüfung isolierten sie einen charakteristischen chemischen Indikator: ein deutliches Defizit des Isotops Kalium-40. Dieses Ungleichgewicht der Isotope weicht erheblich von den erwarteten Verhältnissen ab, die in den meisten heutigen irdischen Materialien zu finden sind. Dies deutet stark darauf hin, dass Material eingeschlossen wurde, das den großen Umformungsereignissen des Planeten vorausging. Um diese Erkenntnis zu gewinnen, war eine außergewöhnliche technische Präzision erforderlich, bei der pulverisierte Gesteinsproben in Säure gelöst und die Isotopenverhältnisse mithilfe eines hochsensiblen Massenspektrometers gemessen wurden.

Die festgestellte Knappheit an Kalium-40 impliziert, dass selbst nach dem gigantischen Einschlag, der zur Entstehung des Mondes führte, winzige Teile der ursprünglichen Bausteine der Erde überdauern konnten, geschützt tief im Mantel. Diese Beweislage widerspricht direkt dem vorherrschenden Modell, das die vollständige Zerstörung der Proto-Erde während des Riesenimpakts postuliert. Stattdessen deutet sie auf eine komplexere Historie hin, in der fundamentale Elemente den kosmischen Schmelztiegel überstanden. Diese Entdeckung liefert entscheidende empirische Daten zur Verfeinerung der Modelle zur planetaren Akkretion und der frühen Dynamik unseres Sonnensystems.

Weitere Zusammenhänge für die turbulente Jugend der Erde ergeben sich aus verwandten geophysikalischen Studien. Wissenschaftler haben tief unter dem Pazifischen Ozean und Afrika zwei immense, dichte Anomalien identifiziert, die als Große Niedriggeschwindigkeits-Provinzen (LLVPs) bekannt sind. Es wird angenommen, dass diese LLVPs Überreste von Theia sind, jenem massiven Himmelskörper, dessen Kollision mit der frühen Erde zur Entstehung des Erd-Mond-Systems führte. Da diese LLVPs seismische Wellen verlangsamen, ordnen sie die neuen Befunde zur Proto-Erde in die größere Erzählung der kosmischen Kollisionen ein, die unseren Planeten formten. Unabhängig davon wurde in einer in Nature Communications veröffentlichten Forschung festgestellt, dass der Erdkern etwa 3,8 % Kohlenstoff enthält, eine Komponente, die möglicherweise die Kristallisation der innersten Schicht des Planeten maßgeblich beeinflusst hat.

In ihrer Gesamtheit vertiefen diese konvergierenden Forschungsergebnisse – die erhaltenen Spuren der Proto-Erde, die LLVPs und die Zusammensetzung des Kerns – unser Verständnis der langen, vielschichtigen Evolution der Erde. Die Forschungsgruppe plant bereits die nächste Explorationsphase: Sie beabsichtigt, vulkanische Hotspots auf verschiedenen Kontinenten zu beproben, um verdeckte Mantelablagerungen zu untersuchen und die außergewöhnlichen kosmogenetischen Ursprünge der Erde weiter aufzuklären. Die methodische Strenge dieser ersten Studie, bei der fortschrittliche Massenspektrometrie eingesetzt wurde, um subtile Isotopenanomalien zu lokalisieren, stellt einen bedeutenden Erfolg dar, der die Perspektiven auf die planetare Akkretion nach massiven Einschlägen grundlegend verschiebt.