- Entstehung der Erde
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Die Frage nach der Entstehung der Erde bzw. der Welt beschäftigt die Menschheit schon seit vorgeschichtlichen Zeiten. Verschiedene Kulturkreise brachten zahlreiche Schöpfungsmythen, wie zum Beispiel die des 1. Buch Mose (Genesis), hervor. Dagegen brachte erst die Neuzeit wissenschaftliche Erkenntnisse darüber, welche astrophysikalischen Prozesse zur Bildung der Erde geführt haben können.
In einem größeren Kontext ist die Entstehungsgeschichte der Erde dabei mit der Geschichte des Universums und unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, im Allgemeinen sowie mit der Geschichte unseres Sonnensystems im Besonderen verknüpft.
Inhaltsverzeichnis
Vorgeschichte
Zeichnung einer protoplanetaren Scheibe (NASA)
Die Wissenschaft geht heute – stark vereinfacht gesagt – davon aus, dass sich das Universum seit dem Urknall vor etwa 13,7 Milliarden Jahren immer weiter ausdehnt. Im Zuge dessen verteilte sich auch die Materie in ihm räumlich, jedoch unregelmäßig. Die Unregelmäßigkeiten in der Materiedichte führten durch Gravitation zu ersten größeren Gasansammlungen. Erst im Laufe von Jahrmilliarden und nach vielfachen Umgestaltungen bildete sich daraus die uns heute bekannte Ordnung von Galaxien und Planetensystemen, indem sich Materie durch Gravitation und Zentrifugalkraft (Fliehkraft) in bestimmten Systemen bündelte und ordnete.
Es wird angenommen, dass als Vorläufer unseres Sonnensystems zunächst ein gigantischer Sonnennebel (oder Sonnenwolke) bestand, der vor 4,6 bis 4,7 Milliarden Jahren durch seine Gravitation kollabierte. Durch dieses Zusammenziehen erhöhte sich aufgrund der notwendigen Erhaltung des Bahndrehimpulses die Rotationsgeschwindigkeit des Gebildes, wodurch sich, im Zusammenspiel mit der Schwerkraft, die Materie entlang elliptischer Bahnen zu konzentrieren begann. Dieser Vorgang wird auch als Akkretion bezeichnet. Die im Zentrum akkumulierte Masse erreichte dabei eine so hohe Dichte, dass ein nuklearer Fusionsprozess einsetzte; die Sonne war geboren. Die übrige, um die Sonne kreisende Materie ballte sich nun zu frühen Planeten, den Planetesimalen zusammen. Ab einer bestimmten Größe führt deren Gravitation zu einer immer weiter fortschreitenden, jedoch nicht unbedingt kontinuierlichen, Materialakkumulation, also einem Anwachsen der Gebilde bis hin zur Größe von Protoplaneten.
Siehe auch: Entstehung des Sonnensystems
Frühestes Stadium (Hadaikum)
Im Zeitraum von 4,7 bis 3,8 Milliarden Jahren vor unserer Zeit, im Hadaikum, unterschied sich die im jungen Sonnensystem kreisende „Urerde“ noch grundlegend von dem Planeten, wie wir ihn heute kennen. Sie besaß noch keine feste Oberfläche.
Der ursprüngliche Protoplanet wuchs, bedingt durch häufige Einschläge von Kleinkörpern, da das frühe Sonnensystem noch viel Materie enthielt, die noch nicht in Planeten gebunden war. Teile davon zog die Erde durch ihre große Masse an und absorbierte sie in ihrem teilweise aufgeschmolzenen Körper. In besonderer Beziehung hierzu steht die auch heute noch nicht vollständig geklärte Frage nach der Entstehung des Mondes.
Die Atmosphäre der Urerde, die sogenannte „Uratmosphäre“, bestand im Wesentlichen aus Wasserstoff und Helium, war jedoch instabil und blieb nicht erhalten. Alle Elemente, aus denen unser Planet heute besteht, waren damals schon vorhanden, aber sie hatten aufgrund der hohen Temperatur zum Großteil keinen festen Aggregatzustand.
Nach und nach bildete sich durch gravitative Differentiation der schalenförmige Aufbau der Erde: Elemente mit hoher Dichte (vor allem Eisen) sammelten sich im Erdkern. Mit abnehmender Dichte folgen dann der Erdmantel und schließlich die noch nicht verfestigte Erdkruste.
Archaikum
Im Zeitraum von vor 3,8 bis 2,5 Milliarden Jahren sank die Oberflächentemperatur der Erde auf unter 100 °C ab und die Erdkruste verfestigte sich zunehmend. Einer der Hauptgründe ist die deutliche Abnahme des Kleinkörperbeschusses während des letzten schweren Bombardements.
Im Archaikum setzte die biologische Evolution ein (Makromoleküle), in der Uratmosphäre befand sich jedoch noch kein freier Sauerstoff.
Das etwa 1,3 Milliarden Jahre umfassende Archaikum gliedert man in Eoarchaikum, Paläoarchaikum, Mesoarchaikum und Neoarchaikum.
Proterozoikum
Im Proterozoikum – ab 2,5 Milliarden Jahren vor unserer Zeit – entwickelte sich die Atmosphäre weiter in Richtung einer für höheres Leben günstigen Zusammensetzung. Durch die Zunahme der biologischen Aktivität (Photosynthese, Methanausstoß) stieg der Sauerstoffgehalt an.
Am Ende des Proterozoikums stand die kambrische Explosion des Lebens, vor ca. 500 Millionen Jahren.
Weitere Entwicklung
Für die weitere Entwicklung siehe auch:
- Biologische Evolution
- Chemische Evolution
- Entwicklung der Erdatmosphäre
- Herkunft des irdischen Wassers
- Vulkanismus, Plattentektonik
- Geologische Zeitskala
Überblick: Phasen der Erdgeschichte
(Jahresangaben in Millionen Jahren vor heute)
Literatur
- Rolf Meissner: Geschichte der Erde. Von den Anfängen des Planeten bis zur Entstehung des Lebens. München 1999
Weblinks
- Die Entstehung der Erde bei HistoKomp.de
- Simulation zur Mondentstehung (PDF-Datei; 2,01 MB)
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