Geochemie der Erde zeigt Ursprung des Nachbarn.
Wann und wie der Mond entstanden ist, lässt sich im Inneren der Erde lesen. In ihrer Geochemie ist jene kosmische Gewalt archiviert, mit der ein marsgroßer Himmelskörper - Theia genannt, nach der Mutter der Mondgöttin Selene - in einem "giant impact" auf die noch junge Erde prallte und aus ihr das Material heraus schlug, aus dem der Mond zum Teil entstand. Zu welchem Teil? Das liegt ebenso im Erdinneren begraben wie der Zeitpunkt der schweren Geburt.
Natürlich ist der "giant impact" eine Hypothese. Aber nur sie kann erklären, warum der Nachbar in vielem der Erde eng verwandt ist - fast alle Elemente sind dort so verteilt wie bei uns -, aber nicht in allem: Er hat vor allem weniger Eisen. Daran scheitert eine alternative Hypothese - der Mond sei zugleich mit der Erde aus demselben Material entstanden -, an den übrigen Elementen scheitert eine zweite: Er sei irgendwo her gekommen und eingefangen worden. Ein dritte Hypothese - er sei von der Erde durch Rotation abgespalten worden -, kann zwar die Chemie erklären, steht aber quer zur Physik: Die Erde hätte viel zu rasch rotieren müssen.
Also ein Einschlag, der zu einer Zeit erfolgte, als die Erde schon in ihren eisenreichen Kern und ihre silikatreichen Außenschichten gegliedert war. Das war sie zu Beginn so wenig wie der Rest des solaren Nebels, aus dem unser Sonnensystem vor 4,56 Milliarden Jahren entstand. Von diesem Urzustand zeugen heute noch Meteoriten ("Chondrite"), in denen sich zwei Elemente immer im selben Verhältnis zusammen finden: Tantal und Niob, auch der griechischen Mythologie entlehnt: Vater und Tochter. Also dürfen sie sich auch ein wenig unterscheiden, in Metallschmelzen verhalten sie sich anders, Niob, siderophil, geht gerne hinein, Tantal nicht: "Wir haben Chondriten als Referenz genommen und mit Material von Erde, Mars und Mond verglichen", berichtet Mineraloge Markus Münker (Uni Münster): "Die Erdkruste hat ein Niob-Defizit." Beim Mars gibt es das nicht, das liegt daran, dass der Mars viel kleiner ist als die Erde, er hat nur ein Zehntel ihrer Masse.
Deshalb konnte bei seiner Bildung auch nicht jene Gravitationshitze entstehen, die die Erde aufgeschmolzen und dafür gesorgt hat, dass in den äußeren Schichten wenig Eisen und auch wenig Niob blieb. "Damit gingen etwa 15 Prozent des Niobs in den Kern", kalkuliert Münker, "und kurz darauf gingen noch einmal 15 Prozent hinab." Kurz darauf? Beim Einschlag von Theia, der die Erde noch einmal in ein kochendes Magma-Meer verwandelte.
So hat man heute in der Erdkruste "subchondritische" Verhältnisse, und im Erdkern kann man zwar nicht messen, aber irgendwo muss das Niob sein. Auch der Mond hat wenig Niob, aber er hat mehr als die Erdkruste: Daraus lässt sich errechnen, dass er etwa zur Hälfte aus Erde und Theia entstanden ist (Science, 301, S. 84). Wann? "Er muss etwa so alt sein wie der Erdkern, und den haben wir früher mit anderen Methoden auf 4,533 Milliarden Jahre datiert."