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Entstehung der Erde

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Recherchiere im Internet nach Schlagworten wie „Universum“, „Geburt“, „Erde“ nach Artikeln und Filmen wie die das Sonnensystems und die Erde entstanden sind. Ergänze anschließend die fehlenden Begriffe (Hinweis: mögliche Begriffe findest du unten).

Eagle nebula pillars.jpg

Vor 4,5 Milliarden Jahren gab es eine gigantische Welke aus Gas und Staub im Universum, die Wiege der Sterne genannt wurde.

Auch heute kann man eine ähnliche Wolke beobachten. Es ist der Adler Nebel, der 7000 Lichtjahre von uns entfernt. In den Säulen der Schöpfung verdichtet sich ganz dünnes Gas und Staub (man bräuchte das Volumen eines ganzen Berges um einen 5cm großen Stein zu formen) zu Felsbrocken. Allerdings bilden sich feste Brocken nicht von alleine. Dazu braucht man viel Energie, z.B. durch eine Schockwelle einer Supernova. Diese komprimiert das Gas und den Staub zu festen Klumpen.

Auch im Fall unseres Sonnensystems und speziell unserer Erde haben sich vor 4,5 Milliarden Jahren ähnliche Prozesse abgespielt wie man sie im Adler Nebel heute beobachten kann. Zunächst verbanden sich Staub und Gas zu kleinen Klumpen. Das geschah nicht durch die Gravitationskraft, da die Staubkörner viel zu wenig Masse haben. Verantwortlich dafür war die elektrostatische Kraft, wie man sie z.B. bei der Bildung von Wollmäusen beobachten kann. Wenn dann eine große Menge Energie auf die kleinen Klumpen gestoßen hat (z.B. Blitze, Schockwelle einer Supernova), wurden die Klumpen zu festen Brocken. Trafen mehrere Brocken aufeinander, verschmelzten sie zu Asteroiden, diese hatten dann genug Masse um über die Kraft der Gravitation auf andere Asteroiden und andere Objekt zu wirken, diese anzuziehen und mit ihnen zu verschmelzen. Durch die so entstandene Kettenreaktion wurden die Asteroiden immer größer. Sie waren aber nicht kugelförmig, sondern sahen eher aus wie eine Erdnuss oder verformte Kartoffel.

Planetoid crashing into primordial Earth.jpg

Erst als die Erde einige hundert Kilometer groß wurde, wirkte die Gravitation auch innerhalb des Planeten, zu große Felsvorsprünge wurden zum Einsturz gebracht, so dass nach und nach eine Kugelform entstanden ist. Die Erde zog dann aber noch weiter Asteroiden aus dem All. Diese prallten auf die Erdoberfläche und erzeugen dabei eine große Hitze. Das Gestein schmolz, Eisen und Stein trennten sich. Das geschmolzene Gestein stiegt an die Oberfläche der Erde, kühlte ab und bildete die Erdkruste. Das Eisen sank zum Mittelpunkt und bildete den Kern der Erde.

Blender3D EarthQuarterCut.jpg

Durch die Rotation bildete sich zugleich auch das Magnetfeld der Erde, das die Lebewesen vor der kosmischen Strahlung bis heute noch schützt.

Die Erde war aber immer noch klein, kleiner als unser Mond heute. Sie war ein Protoplanet, zu klein um eine Atmosphäre an sich zu binden. Um weiter zu wachsen musste sie weitere Materie aus dem All ansammeln. Aber auch andere Protoplaneten kämpften um weitere Brocken, zum Teil kollidieren sie auch miteinander. Diese Epoche dauert ca. 30 Millionen Jahre und wird als Titanomachie bezeichnet. Am Ende entstanden so Merkur, Venus, Erde, Mars und der Planet Thea, der in etwa so groß war wie der Mars. Thea befand sich auf einem Kollision mit der Erde. Hätte sie die Erde frontal getroffen, wäre aus der Erde ein Asteroidengürtel entstanden, wie der heute zwischen Mars und Jupiter zu beobachten ist. Thea traf die Erde aber seitlich, so dass eine ganze Menge an Materie wurde von der Erde weg geschleudert wurde. Die Materie kreiste aber weiter um die Erde und versammelte sich zu unserem Mond.

Artist's concept of collision at HD 172555.jpg

Der Umlauf des Mondes um die Erde sorgte dafür, dass die Erdachse bis heute quasi stabil bleibt. Dadurch gibt es regelmäßige Jahreszeiten, die die Entstehung des Leben begünstigen.

Das Wichtigste für die Entstehung des Lebens – so wie wir es kennen – ist das Vorhandensein des Wassers. Die enorme Hitze und die Nähe der Sonne ließ das ursprüngliche Wasser allerdings vollständig verdampfen. Erst viel weiter von der Sonne entfernt, gibt es Kometen und Asteroiden die viel Wasser mit sich trugen. Wie sollte aber die Erde in ihre Nähe kommen?

Geodynamo Between Reversals.gif

Zu einer bestimmten Zeit begannen die großen Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun ihre Plätze miteinander zu tauschen und warfen dabei viel Asteroiden und Kometen, die um die Sonne kreisen durcheinander. Viele davon treffen die Erde und schmolzen bzw. verdampften dort.

Die Erde ist ein Glücksfall für die Entstehung des Lebens. Die meisten Planeten sind Gasplaneten aus Wasserstoff und Helium. Sie hat die perfekte Entfernung zu ihrer Sonne, wodurch sie weder zu kalt noch zu heiß ist. Sie ist zudem weder zu groß noch zu klein, damit erdrückt sie uns nicht und kann dennoch ihre Atmosphäre halten. Sie hat ein Magnetfeld, dass sie vor der kosmischen Strahlung schützt. Der Mond sorgt für die Stabilisierung der Rotationsachse. Auch die Menge an Wasser ist optimal, wodurch nicht nur reine Wasserwesen, sondern sehr zahlreiche Lebensformen (und intelligentes Leben) entstehen konnte.

Es könnte aber dennoch weitere bewohnte Planeten geben. Zur Zeit hat mittels des Kepler-Teleskops mehrere Tausend Planeten entdeckt. Darunter auch einen Erdähnlichen. Ob dort auch Leben entstanden ist, weiß man noch nicht. Die Suche geht aber weiter...

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Stift.gif   Aufgabe 1

Schreibe die einzelnen Entstehungsphasen der Erde in Stichworten (aus dem Gedächtnis) auf.

Stift.gif   Aufgabe 2

Welche glücklichen Umstände sind notwendig, damit auf einem Planeten Leben entstehen kann? Nenne mindestens vier Voraussetzungen.

Stift.gif   Aufgabe 3

Recherchiere die Bedeutung folgender Begriffe:

  • Lichtjahr
  • Supernova
  • Plasma