Die Erde und die erdähnlichen (terrestrischen) Planeten im inneren Sonnensystem sind durch Kollision von Protoplaneten entstanden. Beim vermutlich letzten dieser gigantischen Kollisionsereignisse ist die Erde mit einem Mars-großen Körper (auch Theia genannt) zusammengestoßen. Es wird angenommen, dass beim Aufprall eine große Menge von Gesteinsbrocken, aufgeschmolzener und teilweise auch verdampfter Materie in die Umlaufbahn der Erde geschleudert wurde und sich dort zum Mond zusammengeballt hat (akkretiert ist). Wie sich im Anschluss an diese gigantische Kollision die Erde von einem glühenden, vermutlich mit einem mehrere tausend Kilometer dicken Magmaozean überdeckten Körper mit einem metallischen Kern zu einem lebensfreundlichen Planeten mit flüssigem Wasser an der Oberfläche und einer Atmosphäre und Biosphäre entwickelt hat, ist Ziel des Forschungsprojektes. Dabei liegt der Fokus auf dem Zeitraum unmittelbar nach der Entstehung des Mondes vor 4,5 Milliarden Jahren bis vor etwa vor 3,8 Milliarden Jahre, als die letzten großen Marebecken auf dem Mond durch große Einschläge von kosmischen Körpern gebildet wurden. Physikalische, chemische und mineralogische Prozesse (Abkühlung, Kristallisation, und stoffliche Separation) im Erdinneren, vor allem aber das intensive Bombardement durch kosmische Körper (Impakte), die zusätzliche Materie geliefert aber auch zur Aufheizung des Inneren beigetragen haben, machen diesen Zeitraum für die Entwicklungsgeschichte der Erde, die sogenannte „Späte Akkretionsphase“ , besonders wichtig. Da auf der Erde fast keine Relikte in Form von Gesteinen aus diesem Zeitraum überlebt haben, kommt dem Mond eine besondere Bedeutung zu. Er stellt quasi ein Archiv für die Vielzahl von Impaktereignissen dar, die im selben Zeitraum auch auf der Erde stattgefunden haben müssen.
Gemeinsam mit verschiedenen Partnern bringt das MfN in das Forschungsvorhaben seine Expertise auf dem Gebiet der Impakt- und Stoßwellenphysik und der Meteoritenforschung ein. Vor allem mit Hilfe von numerischen Modellen, die am MfN entwickelt werden (iSALE), kann die Entstehung von großen Impaktbecken auf dem Mond (Teilprojet A4), die Bildung des Mondes und die Entstehung eines globalen oder partiellen Magmaozeans durch Impaktprozesse (Teilprojet C4) und den Eintrag von Material des Impaktors (insbesondere des metallischen Kerns) in das Innere der Erde (Teilprojet C2) quantitativ untersucht werden.
Kooperationspartner
- Freie Universität Berlin (FUB)
- Technische Universität Berlin (TUB)
- Westfälische-Wilhelms Universität Münster (WWU)
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Berlin, Institut für Planetenforschung Berlin (DLR)
Laufzeit
01.01.2016 – 31.12.2019