Unser Planet Erde „erlebte“ während  seiner viereinhalb Milliarden Jahre etliche Veränderungen, die bis zur Entstehung von Leben führten. Aber auch in seiner zweiten Lebenshälfte wird er sich verändern, so dass angenommen werden kann, dass Leben in der jetzigen Form einem Ende zugeführt wird. Seit ihrer Entstehung war die Erde mehreren -nennen wir dies- Katastrophen ausgesetzt. Aus der Fülle von Ansichten, Hypothesen und Interpretationen wird es einem Laien praktisch verunmöglicht, fundiert die „Anamnese“ unseres Planeten zu erfassen, respektive seine Zukunft vorauszusagen. Dazu können vielleicht im Rahmen eines Kolloquiums die Spezialisten der Astronomischen Gesellschaft Graubünden mehr und fundierter beitragen. Mein Beitrag möge dazu zur Anregung beitragen.

Von Paul Furrer-Bischofberger, Chur

Katastrophe: Planet Theia/ Um 4.527 Milliarden Jahre

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Vor drei Jahren umkreiste die Raumsonde Dawn den Protoplaneten Vesta, den zweitgrössten Himmelskörper im Asteroidengürtel. Damit wurden Kenntnisse gewonnen über diese Art von Himmelskörpern.

Was ist ein Protoplanet?

Die junge Sonne war vor viereinhalb Milliarden Jahren von einer rotierenden Scheibe aus Gas und Staub umgeben. Aus den Staubkörnchen sind durch Zusammenstöße immer größere Körper entstanden. Ab einer Größe von mehreren hundert Kilometern war die Schwerkraft dieser Objekte so groß, dass schwere Elemente nach innen sinken und einen Kern bilden konnten, während sich aus den leichteren Elementen Mantel und Kruste formten.  Ein Protoplanet ist  gemäss der verbreitesten Theorie die Bezeichnung für den Vorläufer eines Planeten, welcher nach zahlreichen Kollisionen zur „heutigen“ Form und Zusammensetzung  gelangten.

Nun aber zurück zur Vergangenheit: Vor 4.5 Milliarden Jahren dürfte Theia, ein hypothetischer Protoplanet, gewirkt haben.  Bei der Kollision mit der Proerde dürfte er zerstört worden sein. „Die beim Einschlag entstandenen Bruchstücke haben sich in einem Orbit um die Erde gesammelt. Im weiteren Verlauf hat sich daraus der Mond gebildet. Nach dieser Theorie war Theia etwa so groß wie der Mars und hat sich nach einem der Modelle als Trojaner im Lagrangepunkt** des Erde-Sonne-Systems gebildet, bevor sie mit der Erde kollidierte“.(Wikipedia: Theia (Planet)).

** Eine Animation zu den  Lagrangepunkten siehe unter http://de.wikipedia.org/wiki/Theia_(Planet) /auch als Beitrag  fürs Weiterstudium zum Thema Lagrangepunkte

2. Katastrophe: Das Grosse Bombardement

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Meteoriten brachten das Gold zur Erde

Rund ein halbe Milliarde Jahre später war die Erde einem Grossen Bombardement ausgesetzt Als Großes Bombardement wird eine Zeit während der Entwicklung des Sonnensystems bezeichnet, in der auf die noch jungen inneren Planeten (die GesteinsplanetenMerkur, Venus, Erde, Mars) und den Erdmond zahlreiche große Asteroiden und andere Restkörper der Planetenbildung stürzten.

Das Bombardement hatte großen Einfluss auf die Oberflächengestalt des Mondes und auf die ersten  Entwicklungsstufen des irdischen Lebens. Viele der einschlagenden Körper dürften das Rohmaterial zur Bildung der Planeten gewesen sein. Die Körpergrösse wird angegeben mit einem Kilometer bis etwa 50 Kilometern. Zu dieser Betrachtung trugen die Altersbestimmungen von Mondgestein bei – bei aller Vorsicht zu dieser Theorie. Ich zitiere aus Wikipedia: „Durch neuere Forschungen sind allerdings Zweifel an der Herkunft des datierten Materials entstanden. Es wird für möglich gehalten, dass speziell die von Apollo 17 im Mare Serenitatis entnommenen Proben tatsächlich Ejekta aus dem Einschlag sind, der das Mare Imbrium formte, die zeitliche Nähe von Gesteinen aus Mare Serenitatis und Mare Imbrium somit nur scheinbar wäre und der Einschlag, durch den das Mare Serenitatis entstand, wesentlich länger zurückliegt. Dadurch wird die Theorie vom Großen Bombardement insgesamt in Frage gestellt .“

In mehreren Quellen wird festgehalten, dass für das Grosse Bombardement verschiedene Hypothesen vertreten werden können. So vermuten Planetologen, dass  die Einschlagkörper sowohl Asteroiden (früh gebildete Planetoiden) als auch Kometen waren, was sich bald zugunsten ersterer verschob.

„Die am häufigsten vertretene Theorie ist, dass die vier großen, neu entstandenen Gasplaneten (Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun) durch gravitative Wechselwirkung mit den Kleinkörpern in ihre heutigen Umlaufbahnenmigrierten, wodurch sie bei den kleineren Körpern wie denen des heutigen Asteroiden- und Kuipergürtels massive Bahnstörungen verursachten. Dadurch gelangten viele Kleinkörper auch auf stark exzentrische Bahnen, was sie vermehrt in die Nähe der vier terrestrischen Planeten brachte.“(Wikipedia).

Doch auch andere Interpretationen sind heute im Umlauf: So könnten die vor rund vier Milliarden Jahre aufgeschmolzenen Mondgesteine auch auf einen einzigen Einschlag zurückzuführen sein, der mit dem Südpol-Aitken-Becken zusammenhängen könnte.

Wie dem auch sei, mit dem Bombardement dürften  Elemente wie Silber, Gold und Platin an die Oberfläche gefördert worden sein.

Spuren des Grossen Bombardements sind wohl heute noch als Mondkrater und Ringgebirge bis zu 300 km  Durchmesser zu sehen sein. Die Einschlagkrater dürften aber zehn-bis zwanzigmal grösser gewesen sein. In diesem Zusammenhang müssen auch die riesigen Vulkanausbrüche erwähnt werden, welche Unmengen von Gasen freisetzten.

  • Südpol-Aitken-Becken: Grösste Einschlagkrater auf dem Erdmond und der grösste bekannte unseres Sonnensystems (2240 km bis 2500 km Durchmesser/12-13 km tief)

3. Die Erde, ein Schneeball

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Schneeball Erde ist der Name der Hypothese der Vereisung des gesamten Erdballs während der Erdurzeit im Neoproterozoikum

Bild aus www.scinexx.de

Als einigermassen gesichert gelten zwei erdumfassende Vereisungen vor  2.2 Milliarden Jahren und vor 850 bis etwa 830 Millionen Jahren.  Spuren der ersten Vereisung sind nur in Südafrika gefunden worden.  Zur ersten Totalvereisung  erwähne ich Florian Freistetter, der unter dem Titel „Der Regen vor 2.7 Milliarden“ Folgendes schrieb:

„Nehmen wir zum Beispiel das sogenannte Paradoxon der schwachen jungen Sonne. In der fernen Vergangenheit unserer Erde, vor etwa 3 Milliarden Jahren, leuchtete die Sonne noch schwächer als heute. Sie strahlte weniger Licht und Wärme auf die Erde und eigentlich hätte es dort so kalt sein müssen, dass Wasser nur gefroren vorkommen kann. Die geologischen Daten zeigen uns aber, dass die Erde früher fast immer wärmer war als heute, ganz besonders in der fraglichen Zeit als die Sonne noch jung war. Die Erde muss die Sonnenwärme also irgendwie besonders effizient gespeichert habe. Man vermutet, dass damals viele natürliche Treibhausgase in der Atmosphäre enthalten waren (in der es auch noch keinen Sauerstoff gab – die Lebewesen, die ihn produzieren, waren noch nicht entstanden). Die Atmosphäre bestand hauptsächlich aus Stickstoff und wenn der atmosphärische Druck damals höher war als heute, dann würde der Treibhauseffekt besonders effektiv funktionieren. Aber wie um Himmels Willen findet man heraus, wie hoch der atmosphärische Druck vor knapp 3 Milliarden Jahren war?“

Der Superkontinent Rodinia dürfte irgendwann  auseinandergebrochen sein. Wann genau starben die anaeroben* Lebewesen aus? Welche Rollen spielten damals die viel zahlreicher vorkommenden Vulkane für die Bildung organischen Lebens?  Und wie sah die Topografie der Erde damals aus, wenn man annimmt, dass vor dem Neoarchaikum (etwa um2.8 bis 2.5 Milliarden Jahre) noch viel höhere  Temperaturen und eine geringe Dicke für topografische Erhöhungen von mehr als 2500 Metern noch nicht ausreichend tragfähig war.

  • anaerobe Lebewesen = Lebewesen, die für ihren Stoffwechsel keinen Sauerstoff verwenden oder sogar durch ihn gehemmt oder abgetötet werden.

Besser sind die Erforschungen der zweiten erdumfassenden  Vergletscherung  fundiert, obwohl auch darüber spekuliert werden kann. Die „beliebteste“ Hypothese geht vom Superkontinent Rodinia aus, der die gesamte irdische Landmasse um den Äquator  besass.  Aus  einer Schrift von Lars Fischer in „Klima und Umwelt“ ist zu entnehmen, dass wegen der zentralen Lage des Superkontinents zwei Folgen abgeleitet werden können, die beide eine Abkühlung begünstigen: „Zum einen reflektiert Land mehr Energie als Wasser, und zum anderen verwittert Gestein in den Tropen schneller, so dass die Atmosphäre Kohlendioxid verliert. Zusätzlich vergletschern Kontinente leichter als Ozeane. Dies ist ein Teufelskreis an dessen Ende, so die These, eine völlig tiefgefrorene Erde entsteht“.

Für die Dauer der angenommenen totalen Vereisung der Erde liefert das Element Iridium  aus den Carbonaten Interpretationsansätze.

4. Artensterben des Ordoviziums

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aus W de.wikipedia.org


Wir nähern uns mit Riesenschritten der Neuzeit, lassen aber vorerst noch die Zeit zwischen Kambrium und Silur, vor etwa  485 bis 443 Millionen Jahren aufleben. Ein unzähliges Artensterben dürfte eingesetzt haben. Als Ursache wird ein Gammastrahlenblitz angenommen.  Gammablitze setzen in zehn Sekunden mehr Energie frei als die Sonne in Milliarden von Jahren.  Ein solcher Blitz könnte wohl das grösste Massenaussterben der Erdgeschichte ausgelöst haben. wäre die UV-Strahlung der Sonne nach der Zerstörung der Ozonschicht ungehindert in die obersten Wasserschichten der drei Urozeane eingedrungen. Es ist davon auszugehen, dass damals noch keine Landtiere lebten. Die nahe an der Wasseroberfläche lebenden Wassertiere wurden abgetötet, so die Trilobiten, Dreilapper, eine Klasse meeresbewohnender Gliederfüsser.  Trilobiten wurden auf der ganzen Welt gefunden.

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www.paleoweb.net

5. Das grösste Artensterben: Der Mordfall der Erde

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aus upload.wikipedia.org

Das grösste Artensterben der Erdgeschichte fand gemäss Forschern vor etwa 250 Millionen statt. Innerhalb kurzer Zeit verschwanden die meisten Arten von der Erde. Vulkane spuckten Lava und stiessen Unmengen giftiger Gase aus, Brände zerstörten ausgedehnte Wälder, Der Sauerstoffgehalt sank dramatisch. Dies fand an der Perm-Trias-Grenze statt. Etwa 75% der an Land lebenden Arten sowie etwa 95 % der Meerestiere starben.

Aber auch die damaligen Klimaänderungen als Folge der Bildung des Superkontinents Pangäa aus den früheren drei Kontinenten dürften das Aussterben ganzer Tiergattungen gefördert haben.

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aus: astronewscom/news/bilder/0102-033.jpg

Ebenso der Einschlag eines Meteoriten in der Antarktis/Wilkesland, der einen Einschlagkrater mit einem Durchmesser von bis zu 500 km verursachte,, sei hier erwähnt. Und was trug der 40-Kilometer Asteroiden-Einschlag vor der Küste Indiens zum Aussterben der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren bei?  Oder hatte ein kosmischer Gammablitz, der bei der Geburt schwarzer Löcher entsteht,  den grössten Mordfall der Erde ausgelöst?  Beweise müssen dazu erst noch erbracht werden.

Wie dem auch sei: Vieles ist noch ungeklärt, Vieles dürfte noch lange zu Spekulationen Anlass geben.  Ein Beispiel dazu möge folgende Problematik bei der Erklärung von Massensterben geben.

„Bei der Erklärung von Massenaussterben treten vielfältige Probleme auf, von denen die wichtigsten sicherlich die gewaltigen zeitlichen Distanzen sowie die sehr dünn gesäten Fossilien sind. Beides zusammen erschwert die Rekonstruktion der Ereignisse, da teilweise nicht einmal die Geschwindigkeit des Massenaussterbens bekannt ist. So ist z. B. unklar, ob das Massenaussterben des Devon sich über einen Zeitraum von einem Jahr oder einer Million Jahre erstreckte. Der lückenhafte Fossilienbeleg erschwert nicht nur die Abschätzung des Ausmaßes eines Massensterbens, sondern auch das Auffinden einer spezifischen Ursache. So sollten bei einem durch Strahlung verursachten Massensterben strahlungsresistente Tiere wie z. B. Skorpione ungeschoren davongekommen sein. Die vorhandenen Fossilien erlauben eine solche Rekonstruktion jedoch nicht.

Ebenfalls ungeklärt ist, wieso nur bestimmte Tiergruppen ausstarben und andere nicht. So starben z. B. am Ende der Kreide die Dinosaurier, Flugsaurier, Plesiosaurier und Fischsaurier aus, während alle anderen Wirbeltiergruppen (Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säuger) überlebten. Nimmt man wirklich eine Verdunkelung des Planeten und die fast vollständige Einstellung der Photosynthese an, sollten alle Tierarten davon gleich betroffen sein. Auch das Überleben blütenbestäubender Insekten kann nur schwer erklärt werden“ (aus W de.wikipedia.org).

Hier sei meine Frage angebracht, ob die Spezies  „Homo sapiens“ in der Gegenwart nicht noch schlimmere Folgen auslösen wird.

Und - -  was steht der Erde noch bevor?

6. Schlimmste Katastrophe wird kommen

Heute ist die Erde 4.54 Milliarden Jahre alt, etwa dieselbe Zeit steht ihr noch bevor, -- bis die Sonne ihren Wasserstoff aufgebraucht haben wird. Das Zentralgestirn unseres Planetensystems wird langsam heisser und heller (alle 10 Mia Jahre um 10%), sich aber auch ausbreiten. Dann wird sie „uns“ verbrannt, verschlungen haben.  Die Atmosphäre wird verdunsten, kein Wasser bleibt übrig – Kein Leben wird zurückbleiben.

Wir müssen uns heute aber nicht vor dieser Sonnenapokalypse ängstigen. Bis sich die Sonne zu einem Riesenstern ausgedehnt haben dürfte,  dürfte der Mensch schon lange in Vergessenheit sein.

Es könnte aber auch vorher schon ein Aussterben von allen Lebewesen eintreten, dann wenn Einschläge gigantischer Asteroiden erfolgen sollten.

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aus hubert-brune.de/bilder/kontinentalverschiebung_zukunft_in_250000000_j.jpg

So könnte die Oberfläche der Erde in 250  Millionen Jahre aussehen

Oder:

In der neuesten Ausgabe von Focus (19. November 2013) schreibt M. Odenwald unter dem Titel „Mysteriöse Dunkle Energie könnte Universum zerreissen“ Folgendes: „Galaxien, Planeten, Sterne – all das gibt es in der Zukunft möglicherweise nicht mehr. Denn unserem Universum könnte ein furchtbares Ende bevorstehen. Neue Daten der Raumsonde Planck* lassen Kosmologen aufschrecken.“ Unter dem Begriff „Big Rip“ (das grosse Reissen) wird erwähnt, dass die Dunkle Energie den Raum samt der darin enthaltenen Materie in einigen Milliarden Jahren regelrecht zerreissen könnte.

Die langlebigsten Sterne werden etwa eine Billion Jahre lang scheinen. Irgendwann dürfte auch der letzte Stern in unserer Galaxie  „verglüht“ sein. Ewige Dunkelheit dürfte dann eintreten. Da gilt: Wo keine Energie ist, ist auch kein Leben möglich.

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Nur kleine Verschiebungen im Weltall mit  verheerenden Auswirkungen. Was sind schon 50 000 Jahre  bei der Betrachtung des Grossen Wagens? (Zeichnung: -pf-)

7. Zum Schluss

Aus der Vielzahl von fundierten „Fakten“, aber auch auf der Basis von Annahmen,

„vielleicht“  auch aus der Fülle gewisser arroganter astronomischer Abhandlungen wie auch wegen meinem mangelhaften Wissen und Erkennen von Zusammenhängen war es für mich schwierig, quasi ein „Curriculum vitae“ unseres Planeten zu schreiben.

Dieser Beitrag möge aber vielleicht Leserinnen und Leser in den kommenden Zeiten anregen  zum Ueberdenken, wie vergänglich ALLES sein kann/wird . Basis zu diesem Artikel lieferte die Naturwissenschaft. Die theologisch/religiösen Ansichten, die Geisteswissenschaft, dürften ebenso zu berücksichtigen sein.

Auch beim Lesen von Faust, dem einzigartigen Werk von J.W. von Goethe, dürften Gedanken in Richtung Astronomie abschweifen. Oder beim Lesen von Christopher Marlowe oder Francis Bacon. Ich entnehme aus „Wie viel ist genug?“ von Robert und Edward Skidelsky (Verlag Antje Kunstmann/ S. 80)

Folgendes: „Bacon war der Prophet des technischen Fortschritts, der erste Mensch, der den Plan entwickelte, die Natur zum Zwecke der dauerhaften Verbesserung der Lage der Menschen zu beherrschen.“ Er forderte die „Erkundung der wahren Ursachen der Dinge“, und zwar mit dem Blick darauf, sie für die Zwecke des Menschen auszubeuten.“ Nun meine Frage: Wozu dienen all die Nachforschungen im Weltall?  Ausbeutung durch den    HOMO SAPIENS? Nein danke.

Geniessen wir in den kommenden Tagen all die gegenwärtigen Sekunden, Minuten und Stunden im Kreise unserer Mitmenschen wie Mitwelt. Ich wünsche allen Gesundheit, Freude, Zuversicht und zukunftsweisende Perspektiven. Morgen wird heute bereits gestern sein.

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„WEM GENUG ZU WENIG IST, DEM IST NICHTS GENUG“. (EPIKUR)

Nachtrag:

Kaum sechs Stunden  nach Abschluss dieser Arbeit, in der Nacht vom 11. auf den 12. Dezember 2013, morgens um etwa 02.00 Uhr erwachte ich aus dem „Halbschlaf“. Ein „kleines“ Erdbeben der Stärke 4.1 auf der Richterskala (ausgelöst im Raum Sargans/Trübbach) war während (vielleicht Bruchteilen von Sekunden) auch in Chur verspürbar und erinnerte mich postwendend an die terrestriscben Veränderungen - diesmal ohne „Fremdeinwirkung“.