Zirkone gelten bereits seit einiger Zeit als Archive der frühen Erdgeschichte. Die Verbindung aus den Elementen Zirkonium, Silizium und Sauerstoff enthält auch Spuren radioaktiven Urans, das mit der Zeit zu Bleiisotopen zerfällt. Durch Messung der entsprechenden Uran-Blei-Verhältnisse kann das Kristallisationsalter eines Zirkons und damit des ihn enthaltenden Gesteins bestimmt werden. Mit dieser Methode wurden bereits Zirkone aus Westaustralien untersucht. Das älteste Exemplar wurde auf ein Alter von 4,4 Milliarden Jahre datiert. Doch dieses Ergebnis galt bisher als umstritten. Der Kritikpunkt war: Bleiisotope könnten sich innerhalb des Kristallgefüges verlagert und dann zu falschen Altersangaben geführt haben.
Die Forscher um John Valley University of Wisconsin-Madison haben dies nun durch Analysen mittels der sogenannten Atomsondentomographie und Sekundärionen-Massenspektrometrie überprüft. Sie kommen zu dem Ergebnis, dass Verlagerungen zwar stattgefunden haben und sich die Bleiisotope in dem Kristall zu Gruppen vereinigt haben. Die dabei entstandene Ungleichverteilung sei allerdings zu gering, um die Datierung zu beeinflussen. Den Forschern zufolge sah die Entstehungsgeschichte des Zirkons aus den Jack Hills in Westaustralien so aus: Er kristallisierte vor 4,374 Milliarden Jahren – da setzte der Zerfall des Urans zu Blei ein. Nach etwa einer Milliarde Jahren wurde er dann erneut erhitzt, wobei sich das Blei verlagerte und gruppierte.
Die Ergebnisse der Forscher bestätigen einerseits, dass die Uran-Blei-Methode zuverlässige Ergebnisse liefert, aber auch, dass die bisherigen Annahmen über den Verlauf der frühen Erdgeschichte zutreffen. „Es bestätigt unsere Vorstellungen davon, wie sich die Erde abkühlte und lebensfreundlich wurde”, sagt Valley. Demnach ging das vergleichsweise fix vonstatten: Vor rund 4,4 Milliarden Jahren bildete sich die Erdkruste und die Temperaturen wurden bald kühl genug, so dass sich flüssiges Wasser bilden konnte. „Die Studie bestärkt die Annahme, dass die Erde bereits vor 4,3 Milliarden Jahren eine Hydrosphäre besessen hat, in der möglicherweise schon bald die ersten Lebensformen entstanden”, sagt der Geologe. „Eine solche Entstehungsgeschichte könnte auch auf andere lebensfreundliche Planeten im Universum zutreffen”, ergänzt Valley.
Mit Licht gegen Ewigkeitschemikalien
