Wie wurde die Erde erschaffen?

Die Entstehung der Erde ist eng mit der Entstehung des Sonnensystems vor etwa fünf Milliarden Jahren verbunden. Das Sonnensystem kondensierte aus einer riesigen Gas- und Staubwolke, wobei die Sonne als Teil der Wolke unter dem Einfluss der Schwerkraft in sich zusammenbrach, bis die Kernfusion beginnen konnte. Das Gravitationsfeld der Sonne zog große Materialmengen an, die eine scheibenförmige Struktur um sie herum bildeten, die als Akkretionsscheibe bekannt ist. Die Erde, wie die anderen Planeten, entstand vor etwa 4.54 Milliarden Jahren, als ein Teil des Materials dieser Scheibe zusammenkam, um einen kugelförmigen Körper zu bilden. Es wird angenommen, dass zu einem frühen Zeitpunkt in seiner Geschichte ein kleinerer Planet mit diesem Körper kollidierte, seine Größe vergrößerte und zur Bildung des Mondes führte.

Sternentstehung

Sterne bilden sich aus riesigen Gaswolken – meist Wasserstoff – bekannt als riesige Molekülwolken, da sie aus Molekülen bestehen. Die ersten Sterne erschienen, als das Universum kühl genug war, um Wasserstoffmoleküle zu bilden. Die Teile dieser Wolken, in denen die Dichte etwas größer ist, sammeln durch die Gravitationsanziehung mehr Gas an und bilden kugelförmige Regionen mit relativ hoher Dichte. Diese sind als „Bok-Globuli“ bekannt, benannt nach dem Astronomen Bart Bok, und können heute in anderen Teilen der Galaxie beobachtet werden. Teile dieser Kügelchen kondensierten unter der Schwerkraft weiter, bis die Kerne der Wasserstoffatome so stark komprimiert wurden, dass eine Kernfusion stattfand, die zur Geburt eines Sterns führte.

Die Dichteschwankungen, die zum Kollaps von Teilen einer riesigen Molekülwolke führen, können kleine Variationen sein, die von Anfang an vorhanden waren. Alternativ können einige Ereignisse Teile der Cloud komprimieren. Eine Möglichkeit ist, dass die Wolke den Arm einer Galaxie durchquert, wo es eine größere Dichte bereits existierender Sterne gibt. Eine andere ist die Kompression durch die Stoßwellen einer nahegelegenen Supernova.

Planetenbildung

Das Material, das einen neuen Stern umgibt, umkreist ihn und setzt sich schließlich in einer Akkretionsscheibe ab. Aus diesem Material können sich Planeten auf zwei Arten bilden. Überschüssiger Wasserstoff kann zusammen mit kleinen Mengen anderer Gase zu Gasriesenplaneten wie Jupiter und Saturn kondensieren. Die beteiligten Gasmengen reichen nicht aus, um die Kernfusion durch die Schwerkraft zu bewirken, daher bleiben sie eher Planeten als Sterne. Der andere, viel langsamere Weg besteht darin, dass Staubpartikel zusammenklumpen und größere Massen bilden, die miteinander kollidieren und zusammenkleben, bis sich Asteroiden und Planeten bilden.

Gesteinsplaneten wie die Erde konnten sich nicht als Teil der ersten Sternentstehungswelle gebildet haben, da kein geeignetes Material zur Verfügung stand. Zu diesem Zeitpunkt gab es nur Wasserstoff und Helium, beides Gase, und eine Spur von Lithium, einem sehr leichten Metall. Die schwereren Elemente, die zur Bildung von Gestein erforderlich sind, wurden in Sternen durch Kernfusion erzeugt. Dieser Prozess kann jedoch nur die Elemente bis einschließlich Eisen erzeugen. Auf der Erde gibt es viele Elemente, die schwerer als Eisen sind, und einige von ihnen sind für das menschliche Leben unerlässlich.

Die schwerer-als-Eisen-Elemente können nur durch eine Supernova-Explosion erzeugt werden. Daraus folgt, dass es vor ihrer Entstehung mindestens eine Supernova in der Nähe des Sonnensystems gegeben haben muss. Es könnte sein, dass dies den Zusammenbruch der Molekülwolke auslöste, die die Sonne und die Planeten bildete.
Die Entstehung der Erde
Die Prozesse, die Sternsysteme bilden, finden immer noch statt und können in verschiedenen Stadien in anderen Teilen unserer Galaxie beobachtet werden. Es wird angenommen, dass die Entstehung des Sonnensystems einem ähnlichen Muster folgte. Es gibt jedoch einige besondere Ereignisse, die dazu beigetragen haben, die Erde, wie wir sie heute kennen, zu formen.

Es ist nicht genau bekannt, welcher Mechanismus den Kollaps eines Teils einer Molekülwolke in die Sonne und ihre Akkretionsscheibe verursacht hat. Was auch immer die Ursache war, wenn das Zentrum ausreichend dicht wurde, entzündete es sich und wurde zur Sonne. Teilchenströme – bekannt als „Sonnenwind“ – von den neuen Sternen verbannten Gase in das äußere Sonnensystem, wo sie die Gasriesenplaneten bildeten. Gesteinsbrocken blieben im inneren Sonnensystem, wo sie zu Planeten heranwachsen konnten.
Nachdem sich die Erde gebildet hatte, begann sie sich zu erwärmen. Dieses Phänomen war auf eine Kombination aus dem Zerfall radioaktiver Elemente, der anhaltenden Kompression des Planetenmaterials durch die Schwerkraft und Meteoriteneinschlägen zurückzuführen. Als das Material schmolz, wurden verschiedene Elemente mobil, und die schwereren, wie zum Beispiel Eisen, zogen in Richtung des Zentrums und bildeten den Kern, der für das Erdmagnetfeld verantwortlich ist. Leichtere Materialien wie Silikate schwammen an der Oberfläche und bildeten die Kruste. Die relativ dünne, feste Kruste auf dichterem, geschmolzenem Material führte zu Plattentektonik und Vulkanismus.

Die Frühgeschichte unseres Planeten war nicht glatt, sondern beinhaltete eine Reihe von Ereignissen, die von massiven Einschlägen geprägt waren. Die größte dieser Kollisionen könnte den Mond erschaffen haben. Starke Beweise deuten darauf hin, dass der Planet kurz nach seiner Entstehung von einem marsgroßen Körper namens Theia getroffen wurde, der sich möglicherweise an einem Lagrange-Punkt – einem Punkt des Gravitationsgleichgewichts – in der Erdumlaufbahn gebildet hat. Diese Kollision hätte viele Gigatonnen Material ausgestoßen, die dann in die Umlaufbahn gehen und sich zum Mond zusammenschließen würden.