Gold ist rar. Das macht das gelblich glänzende Metall so kostbar und als Schmuckstück und Geldanlage begehrt. Allerdings finden sich Gold sowie manche andere Edelmetalle und Schwermetalle an der Erdoberfläche viel häufiger, als eigentlich zu erwarten wäre.
Als sich die Erde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren aus unzähligen kleinen Brocken formte, war sie zunächst heiß und flüssig. Geschmolzene schwere Elemente wie Eisen sanken tief ins Innere des jungen Planeten und bildeten den Erdkern. Die meisten Edelmetalle und viele andere schwere Substanzen verschwanden zusammen mit dem Eisen in der Tiefe. Um den Erdkern herum reicherten sich leichtere Elemente wie Silizium an, das neben Sauerstoff heute der Hauptbestandteil der Minerale in der „ Lithosphäre” (Erdkruste und fester Teil des Erdmantels) ist. Schwere Elemente wie Gold, Platin und Wolfram dagegen sollten in den äußeren Bereichen der Erde kaum zu finden sein. In der Realität kommen sie dort jedoch in einer tausendfach höheren Konzentration vor, als es die gängige Theorie von der Erdentstehung vorhersagt.
Die Forscher vermuten schon länger, dass Meteoriten die schweren Metalle auf die Erde gebracht haben – während eines heftigen kosmischen Bombardements vor 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren. Jetzt haben britische Geophysiker um Matthias Willbold von der University of Bristol für diese These erstmals einen experimentellen Beleg gefunden. Die Forscher hatten rund 3,9 Milliarden Jahre altes Gneis-Gestein aus der Region Isua auf Grönland untersucht, das vermutlich aus der Zeit vor dem großen Beschuss stammt. Mit hochpräzisen Messinstrumenten bestimmten Willbold und sein Team die Konzentration von zwei unterschiedlichen Wolfram-Isotopen im Gneis.
In der Frühzeit der Erde ist zwar der Großteil des ursprünglich vorhandenen Wolframs in den Erdkern gesunken, aber ein anderes Wolfram-Isotop entsteht ständig neu durch radioaktiven Zerfall aus dem Element Hafnium. Dieses sollte sich daher im Gestein im Lauf der Jahrmilliarden gegenüber den Restbeständen des „ursprünglichen” Isotops angereichert haben. Die Forscher stellten das auch im Isua-Gneis fest – nicht aber in jüngerem Gestein. Sie schließen daraus, dass es den metallreichen Meteoritenbeschuss vor rund vier Milliarden Jahren tatsächlich gab.
Redaktion: Hans Groth, nachrichten@bild-der-wissenschaft.de
