Entstehung der Erde

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 den des 1. Buch Mose, hervor. Dagegen brachte erst die
Neuzeit fundierte wissenschaftliche Erkenntnisse darüber, welche physikalischen Prozesse
tatsächlich zur Bildung der Erde geführt haben.
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.
Vorgeschichte
Die Wissenschaft geht heute – stark vereinfacht – davon aus, dass sich das Universum seit
dem Urknall 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 bildete
sich daraus die uns heute bekannte Ordnung von Galaxien und Planetensystemen, indem sich
Materie durch Gravitation und Zentrifugalkraft in bestimmten Systemen bündelte und
ordnete. Das Alter des Universums wird auf ca. 13,5 Mrd. Jahre geschätzt.
Man nimmt an, dass als Vorläufer unseres Sonnensystems zunächst ein gigantischer
Sonnennebel (oder Sonnenwolke) bestand, der vor 4,6 bis 4,7 Milliarden Jahren
zusammenbrach. 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 Konzentration, 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.
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Frühestes Stadium (Hadaikum)
Im Zeitraum von 4,7 Mrd. bis 3,8 Mrd. Jahren vor unserer Zeit unterschied sich die im jungen
Sonnensystem kreisende "Urerde" noch grundlegend vom Planeten, wie wir ihn heute kennen.
Sie hatte sich noch nicht zu ihrer heutigen annähernd runden Gestalt stabilisiert und besaß
noch keine feste Oberfläche.
Der ursprüngliche Protoplanet wuchs, bedingt durch häufige Impakte von Meteoriten, da das
frühe Sonnensystem noch viel Materie enthielt, die 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 so genannte 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 der schalenförmige Aufbau der Erde: Elemente mit hoher Dichte
(v.a. Eisen) sammelten sich im Erdkern. Mit abnehmender Dichte folgen dann der Erdmantel
und schließlich die noch nicht verfestigte Erdkruste.
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Archaikum
Im Zeitraum von 3,8 – 2,5 Mrd. Jahren vor unserer Zeit sinkt die Oberflächentemperatur der
Erde auf unter 100°C ab und die Erdkruste verfestigt sich zunehmend. Einer der Hauptgründe
ist die deutliche Abnahme des Meteoritenbeschusses.
Im Archaikum setzt die biologische Evolution ein (Makromoleküle), in der Uratmosphäre
befindet sich jedoch noch kein freier Sauerstoff.
Das etwa 1,3 Mrd. Jahre umfassende Archaikum gliedert man in Eoarchaikum,
Paläoarchaikum, Mesoarchaikum und Neoarchaikum
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Proterozoikum (Zeit des beginnenden Lebens)
Im Proterozoikum – ab 2,5 Mrd. Jahren vor unserer Zeit - entwickelt sich die Atmosphäre
weiter in Richtung einer für höheres Leben günstigen Zusammensetzung. Durch die Zunahme
der biologischen Aktivität (Photosynthese, Methanausstoß) steigt der Sauerstoffgehalt stetig
an. Am Ende des Proterozoikums steht die Kambrische Explosion [des Lebens].