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Entstehung von Gesteinsplaneten

Ein Planet beginnt sein Dasein als winziges Staubkorn. Nun vollzieht sich ein heftiger, wechselvoller Prozess, bei dem unser Babyplanet einem permanenten Bombardement ausgesetzt ist, durch den er zwar ab und zu fast vernichtet wird, aber auch wächst und wächst. Es dauert einige Millionen Jahre, bis ein fertiger Planet das Universum bereichert. Wie sich das im Einzelnen vollzieht, wollen wir auf dieser Seite betrachten. Wir schauen uns die Herausbildung von Gesteinsplaneten am Beispiel unserer Erde an. Dabei soll die Erde stellvertretend für alle Gesteinsplaneten stehen, deren Entstehung sich ganz ähnlich abgespielt haben muss wie bei unserem Heimatplaneten.

Welche Bedingungen bei der Entstehung von Gasplaneten herrschen, und was im Einzelnen abläuft, bis ein solcher Riesenplanet seine Entwicklung abschließt, steht wieder auf einem anderen Blatt. Im Vergleich zu Gesteinsplaneten gibt es da einige Unterschiede. Deshalb gibt es eine Extraseite zur Entstehung von Gasplaneten.

Wie Gesteinsplaneten entstehen

Staub und GaswolkeDas Sonnensystem begann als riesige Wolke aus Gas und Staub. Die Materie darin blieb nicht lange gleichmäßig verteilt, sondern verklumpte an vielen Stellen.

Während sich im Zentrum der Wolke die Gase verdichteten und einen Protostern bildeten, blieben weiter draußen Staubteilchen aneinander hängen und bildeten nach und nach größere Häufchen. Diese stießen mit anderen zusammen und vereinigten sich mit ihnen.

Eine solche Ansammlung von Materie wirkt gravitativ auf die Umgebung, das heißt, es werden weitere nahe Brocken angezogen. So entstanden nach und nach viele Planetisemale (das ist die Vorstufe zu einem Planeten, denn für richtige Planeten sind Planetisemale viel zu klein). Zu diesem Zeitpunkt ist auch noch nicht heraus, welche dieser Planetisemale einmal zu Planeten werden.

Protoplanetare ScheibeDie Wolke verklumpt sich an vielen Stellen. Diese Klumpen schwirren durch die Gegend und beeinflussen sich gegenseitig durch ihre Schwerkraftwirkung. Größere Klumpen ziehen kleinere Klumpen an. Das sieht dann so aus, dass Planetisemale ständig von Brocken aus dem All getroffen werden oder selbst auf andere Planetisemale stürzen. Die Erde (wie auch ganz allgemein die Gesteinsplaneten) entstand also in einem heftigen, permanenten und langanhaltenden Trümmerhagel.

Der Protoplanet Erde bildete ein Gravitationszentrum und zog die Brocken aus seiner Umgebung an. Unzählige Kleinkörper stürzten ein und vergrößerten so beständig Umfang und Masse der frühen Erde. Dadurch erhöhte sich wiederum die Gravitationswirkung auf die Umgebung, und weiter entfernte Materie konnte nun angezogen werden.

Die Materie des Protoplaneten erhitzte sich in diesem Dauerbombardement und schmolz glutflüssig auf. Die Protoerde war ein glühender Feuerball. ProtoplanetSchwerere Elemente wie zum Beispiel Eisen sanken ins Zentrum hinab und bildeten so den Erdkern.

Leichtere Materialien trieben nach oben und bildeten außen die Erdkruste. Da es direkt mit dem kalten Weltall in Berührung kam, kühlte sich das flüssige Gestein an der Erdoberfläche rasch ab und verfestigte sich.

Je mehr die Erde wuchs, desto größer wurde ihre Anziehungskraft. Nun zog sie auch weiter entfernte Kleinkörper an, die infolge dessen auf die Erde stürzten und sie weiter vergrößerten. Dabei wurde die frisch gebildete Kruste immer wieder zerstört und aufgeschmolzen. Dieser Prozess zog sich vermutlich über viele Millionen Jahre hin.

Protoerde und KometEntstehung von Leben war in dieser Frühphase nicht möglich, es herrschten viel zu extreme Bedingungen - Gluthitze, ständige Einschläge, kein fester Untergrund, ständige Erschütterungen und Umwälzungen. Es gab noch keine Atmosphäre und auch kein Wasser, da es sich an der Oberfläche des Planeten nicht halten konnte.

Die gerade entstehenden Gesteinsplaneten wurden nicht nur von kleinen Kometen und Asteroiden getroffen, sondern auch von richtig großen Körpern, nämlich anderen Protoplaneten. Das geschah vermutlich auf jedem der Planeten des Sonnensystems, wie neuere Forschungen ergeben haben.

TheiaEin besonders großer Planetoid traf die Erde vermutlich in den ersten hundert Millionen Jahren nach ihrer Entstehung. Er war etwa marsgroß und wird heute Theia genannt.

Theia zerstörte große Teile der bereits gebildeten Erdkruste, riss selbst aus dem Erdmantel noch Material heraus und katapultierte es in den Weltraum.

Um die frühe Erde bildete sich ein Staubring, der sich wohl einige hundert bis tausend Jahre hielt. Das ausgeworfene Gestein ballte sich bald zu einem ganz neuen Körper zusammen: unserem Mond.

Staubring um dei frühe Erde Früher war der Mond der Erde viel näher als heute. Er driftet ganz langsam immer weiter von uns weg. Auf der Seite 'Entstehung des Mondes' gibt es dazu noch mehr Informationen.

Irgendwann ließen die Einschläge nach, denn die Umgebung der Erde war nun wie leergefegt. Sie konnte endlich zur Ruhe kommen und abkühlen. Vulkanismus beförderte Hitze, aber auch Gase, aus dem Erdinneren nach außen und begründete eine erste Uratmosphäre. Dieser fehlten aber die heutigen Hauptbestandteile wie Sauerstoff (21%) und Stickstoff (78%).

Frühe ErdoberflächeVielmehr bestand die Uratmosphäre aus den Dämpfen der Vulkane, wie Wasserdampf (80%), Kohlenstoffdioxid (10%), Spuren von Stickstoff und Schwefeldioxid sowie Methan, Schwefelwasserstoff und Ammoniak.

Nach und nach kühlte die Erde ab. Kometen, die die Erde trafen, brachten Wassereis mit. Das Eis der Kometen schmolz und sammelte sich im Laufe der Zeit auf der Erdoberfläche an. Es entstanden erste Ozeane (zusätzlich mit dem Wasser aus dem Erdinneren, das durch Vulkanausbrüche nach draußen gelangte, erst als Wasserdampf in die Atmosphäre, dann als Regen auf den Erdboden.) Die Atmosphäre veränderte sich und bot Lebenskeimen bald eine verträglichere Umgebung.

Der Planet ist vollendet

UrerdeDas große Bombardement aus der Frühzeit des Sonnensystems ist nun vorbei. Die Anziehungskräfte der neuen Planeten haben dafür gesorgt, dass ihre Umlaufbahnen weiträumig von kleineren Körpern und Staub freigeräumt sind. Dennoch wird die Erde von Zeit zu Zeit noch von größeren Himmelskörpern getroffen.

Etwa alle 100 Millionen Jahre schlägt ein großer Asteroid ein und verursacht enorme Schäden und langjährige Klimaveränderungen auf der Erde. Das pulsierende Leben wird gestört und teilweise vernichtet. Bisher konnte es sich aber immer wieder erholen. Zum Teil bekamen kleinere Tierarten bessere Überlebenschancen, während großwüchsige Rassen ausstarben. (Beispiel Dinosaurier - nach ihrem Sterben entwickelten sich die kleinen Säugetiere viel besser.)

Dinosaurier mit KometWie geht es mit der Erde weiter, nachdem der Entstehungsprozess abgeschlossen ist? Einen Überblick über die Entwicklung der Erde bis zum heutigen Tag, ihrer Atmosphäre, der Oberfläche mit den Kontinenten und Meeren und auch der Entstehung und Entwicklung von Lebewesen findest du auf der Seite Entwicklung der Erde.

Interessiert dich, wie es künftig mit der Erde weitergeht? Was in den nächsten Jahrmillionen mit ihr passieren wird? Wie und wann es mit der Erde zu Ende geht? Dann schau dir die Zukunft der Erde an.


Eine Theorie ist eine Theorie ist eine Theorie ...

Inwieweit wir mit dieser Theorie der Planetenentstehung richtig liegen, können wir noch nicht genau sagen. Aus nächster Nähe lässt sich dieser Vorgang nicht mehr beobachten. Unsere Planeten sind nun schon 4,5 Milliarden Jahre alt. Auf ihren Bahnen haben sie weitgehend alles aufgeräumt, was dort irgendwann einmal herumflog.

Dennoch erlebt z. B. die Erde einen Zuwachs von täglich mindestens 1000 Tonnen Material aus dem Weltall, das in Form von Staub und kleinen Metereoriten tagtäglich auf uns einprasselt. Das meiste davon nehmen wir gar nicht wahr, nur manchmal sehen wir eine Sternschnuppe vorbeihuschen oder auch ab und zu einen größeren Boliden. Wirklich große Brocken treffen uns heute nur noch selten (alle paar Millionen Jahre).

Dennoch besteht die Chance, Planeten in der Frühphase ihrer Entwicklung zu finden und zu beobachten. Wir müssen nach jungen Sternen Ausschau halten, die noch von einer protoplanetaren Staubscheibe umgeben sind. Größere Lücken in der Staubscheibe deuten darauf hin, dass hier gerade ein neuer Planet entsteht. Mehr über dieses spannende Thema gibt es auf der Seite der Exoplaneten.

Übrigens: Als die allerersten Sterne entstanden, stand als Baumaterial nur Wasserstoff und ein bisschen Helium zur Verfügung. Schwerere Elemente gab es noch nicht, und so konnten sich auch noch keine Planeten, Monde, Asteroiden und Kometen bilden. Erst als die ersten Sterne in Supernova-Explosionen zerbarsten, wurde das Weltall auch mit schwereren Elementen angereichert. Nun war der Weg frei zur Planetenbildung.

Unsere Sonne ist ein Stern der 2. oder 3. Generation. Lange vor ihrem Entstehen strahlten hier bereits andere Sterne. Deren Ende war zugleich ein neuer Anfang. Sie hinterließen uns den Stoff, aus dem unsere Planeten und letzlich auch wir selbst bestehen. Wenn man es genau nimmt, sind wir alle aus Sternenstaub gemacht.

Tags: Gesteinsplaneten, Entstehung

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