Vor rund 4,5 Milliarden Jahren soll der noch junge Planet Erde mit dem Protoplaneten Theia zusammengestoßen sein, was zur Bildung des Mondes geführt haben soll. Diese Theorie ist in der Wissenschaft mehrheitsfähig.

Fraglich dabei ist, was mit jenen Teilen von Theia passiert sein könnte, die nicht als Mond um die Erde kreisen. Eben diese Frage will eine neue Studie des Wissenschaftlers Qian Yuan vom California Institute of Technology (Caltech) und der Arizona-State-Universität beantworten. Danach sollen sich Teile von Theia im Erdinneren befinden.

Die Studie, die im Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht wurde, soll belegen, dass sich Teile des Protoplaneten Theia tief im Erdmantel, genauer unter dem Pazifik und unter dem afrikanischen Kontinent, befinden.

Das korrespondiert mit Anomalien, die in der Wissenschaft schon länger bekannt sind. So war aufgefallen, dass zwei kontinentgroße Regionen seismische Wellen in einer Tiefe von etwa 2.900 Kilometern stark verlangsamen. Experten bezeichnen sie als „large low-shear-velocity provinces“ (LLVP), etwa „große Provinzen mit niedriger Schergeschwindigkeit“.

Woher diese LLVPs kommen, ist ungeklärt. Yuan und sein Team wagen eine Interpretation: „Wir zeigen, dass LLVPs möglicherweise vergrabene Relikte von Theia-Mantelmaterial darstellen, das im Mantel der Proto-Erde nach dem mondbildenden Zusammenprall erhalten blieb. Unsere Simulationen zeigen, dass ein Teil des Theia-Materials in den festen unteren Mantel der Proto-Erde gelangt sein könnte.“

Yuans Simulationen zeigen, dass Theia eine zwei bis dreieinhalb Prozent höhere Dichte aufwies. Das würde erklären, warum Theia-Fragmente nach unten gesunken sein könnten. Die Dichte ist sehr nah an der für die genannten Anomalien gemessenen Dichte.

Wie das Team beschreibt, sollen nach der Kollision zwischen Theia und der Erde mehrere Kilometer große Fragmente des Protoplaneten in das Erdinnere gesunken sein, um sich dort zu größeren Strukturen zusammenzufügen, die auch über Milliarden von Jahren so bestehen bleiben können.

Ob die Theorie stimmt, lässt sich nicht schlussendlich beweisen. Bohrungen in der erforderlichen Tiefe können nicht durchgeführt werden. Insofern kommen wir über die mittelbare Messung nicht hinaus.

Yuan und sein Team gehen davon aus, dass die Erde nicht der einzige Planet mit einer solchen Vorgeschichte ist. „Da große Einschläge in der Endphase der Planetenentstehung häufig vorkommen, könnten ähnliche, durch Einschläge verursachte Mantel-Heterogenitäten auch im Inneren anderer Planeten vorhanden sein“, so die Studie.