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© SwRI/Simone Marchi/Dan Durda

Zahlreiche Asteroiden-Einschläge haben die Erde durchgerüttelt. Die gewaltigen Einschläge haben die Erde geformt – und Leben möglich gemacht.

Die junge Erde hat viel einstecken müssen, so auch an einem Tag vor 3,26 Milliarden Jahren, als ein Felsbrocken von der vierfachen Größe des Mount Everest auf den Planeten prallte. Wissenschaftler glauben, dass der Felsen, der viel größer war als das Chicxulub-Objekt, das die Herrschaft der Dinosaurier beendete, wahrscheinlich im Meer landete, da die Erde gerade erst begonnen hatte, Kontinente zu bilden.

Der Aufprall war so heftig, dass die oberste Schicht des Ozeans aufkochte und in der Nähe der Aufprallstelle einen Tsunami auslöste, der so hoch wie ein New Yorker Wolkenkratzer war. Geschmolzenes Gestein regnete vom Himmel. Die Atmosphäre wurde mit Asche und Staub vernebelt. Der Planet versank in Dunkelheit. Aber es war nicht alles schlecht.

Das war die kontraintuitive Schlussfolgerung von drei Präsentationen auf der Herbsttagung der American Geophysical Union in San Francisco in diesem Monat. Die unabhängig voneinander arbeitenden Wissenschaftler fanden heraus, dass die Einschläge von riesigen Weltraumfelsen auf die junge Erde den Planeten für Leben empfänglicher gemacht haben könnten.

Auf eine Katastrophe folgt eine Chance: Dies ist eine Lektion für alle, die in den geophysikalischen Aufzeichnungen festgehalten ist. Die Erde ist durch die Hölle gegangen und wieder zurück - zertrümmert, geschmolzen, gefroren, je nachdem, um welches Äon oder welche Epoche es sich handelt.

Wie entstand das Leben auf der Erde?

Aber die ersten paar Milliarden Jahre der Erdgeschichte bleiben undeutlich. Niemand weiß, wie inmitten des Chaos und der Turbulenzen dieser Zeit das Leben entstanden ist und sich zu komplexeren Organismen entwickelt hat.

Die Geschichte, wie dieser Planet bewohnbar wurde, ist für die junge Wissenschaft der Astrobiologie von Bedeutung, die die hypothetische Existenz von Leben auf anderen Welten erforscht. In unserem eigenen Sonnensystem gibt es zahlreiche Beispiele für Planeten und Monde, die unwirtlich sind. Die Erde ist eine Anomalie, auf der es von Lebewesen wimmelt. Was ist passiert, dass sie so geworden ist? Während die Forscher die ferne Vergangenheit erforschen, tauchen immer wieder riesige Einschläge auf.

„Diese gigantischen Einschläge haben sicherlich einen negativen Einfluss auf die Atmosphäre. Wenn man viel Staub in die Atmosphäre einbringt, wird sie sehr dunkel, und ein großer Teil des Ozeans kocht ab“, sagte Nadja Drabon, eine Geologin für die frühe Erde in Harvard, die ihre Forschung auf der AGU-Tagung vorstellte, in einem Interview. „Gleichzeitig haben diese negativen Auswirkungen wahrscheinlich nicht sehr lange angehalten“, sagte sie. In ihrem Gefolge verbesserten sich die Bedingungen für das Leben, zumindest für eine gewisse Zeit.

So hat der gewaltige Tsunami, der wahrscheinlich durch den Einschlag vor 3,26 Milliarden Jahren ausgelöst wurde, die Wassersäule im globalen Ozean aufgewirbelt und mehr Eisen, einen wichtigen Nährstoff für den Stoffwechsel, in die flachen Meere gebracht. Andere Nährstoffe wären von den Landmassen in den Ozean erodiert, so Drabon.

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Nick Wogan, Wissenschaftler am NASA Ames Research Center, der auf der AGU einen Vortrag hielt, beschrieb, wie frühe Einschläge der Erde eine „heiße Dampfatmosphäre“ verliehen hätten, aber auch lebensrelevante chemische Prozesse ausgelöst haben könnten.

„Frühe Einschläge könnten sich auf verschiedene Weise positiv auf das frühe Leben ausgewirkt haben“, sagte Simone Marchi, eine Planetenforscherin am Southwest Research Institute in Boulder, Colo, die ebenfalls auf der AGU-Tagung referierte. „Sie könnten zum Beispiel Schlüsselelemente oder Moleküle geliefert haben, die in der oberflächennahen Umgebung fehlten und für das frühe Leben wichtig gewesen sein könnten.“

Wie Einschläge die Erde geformt haben

Die junge Erde ist ein Rätsel, weil sie nur wenige Aufzeichnungen über sich selbst hinterlassen hat und die Wissenschaftler sie mit Fetzen von Beweisen und cleveren Computermodellen herbeizaubern müssen. Die Modelle legen nahe, dass es eine Wasserwelt war. Das Leben war spärlich und primitiv, und nichts, was auch nur im Entferntesten an ein Tier erinnerte, hatte sich entwickelt. Die Wissenschaftler, die die Chemie der frühen Atmosphäre untersuchen, sind sich nicht sicher, ob der Himmel blau oder orange war.

„Wahrscheinlich gab es einen orangefarbenen Dunst, vielleicht wie in Los Angeles in den 1980er Jahren“, sagt John Tarduno, Geophysiker an der University of Rochester. „Man kann sich die frühe Erde als einen außerirdischen Planeten vorstellen“, sagte Marchi.

Sie war auch ein Planet, der praktisch vom ersten Tag an angegriffen wurde. Die frühe Erde war über Hunderte von Millionen Jahren einem ständigen Bombardement ausgesetzt, einschließlich einer Kollision mit einem Objekt von der Größe des Mars, die zur Bildung des Mondes führte.

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Einschläge trugen zur Bildung der Erde bei

Diese Einschläge sind der Schlüssel zur Biografie des Planeten. Sie trugen zur Bildung der Erde selbst bei und fügten ihr Masse hinzu. Die Erschütterungen ließen allmählich nach, als die Trümmer beseitigt waren, aber der Planet blieb anfällig für global katastrophale Einschläge. Wissenschaftler haben dem Ereignis vor 3,26 Milliarden Jahren den sparsamen Namen „S2“ gegeben. Es war einer der größten der 16 großen Einschläge, die Wissenschaftler zwischen 3,5 Milliarden und 2,4 Milliarden Jahren identifiziert haben, so Marchi.

Diese Ereignisse hinterließen keine Krater. Aber geschickte Wissenschaftler können ihre Signaturen in dünnen Schichten von Sedimentgestein finden. Das „S“ von S2 steht für Spherules, winzige glasartige Tröpfchen, die nach dem Einschlag vom Himmel regneten. Die Kügelchen und andere Trümmer des Einschlags bilden eine deutliche Schicht im Sedimentgestein, die wie die Kreideumrisse eines Detektivs die Geschichte eines mörderischen Moments erzählen.

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In jenen frühen Äonen gab es jedoch nicht viel zu töten. Der große Sprung nach vorn kam mit der Entwicklung von Bakterien, die Sauerstoff in die Atmosphäre pumpten. Später kamen Organismen hinzu, die diesen Sauerstoff als Stoffwechselbrennstoff nutzten. Erst in den letzten Milliarden Jahren wurde das Leben vielzellig, und die ersten Lebewesen, die über den Meeresboden kriechen konnten - die ersten Kreaturen, die wir als Tiere bezeichnen können - erschienen vor weniger als 600 Millionen Jahren.

Hätte es das Leben auf der Erde und seine unendlich schönen Formen ohne frühe Einschläge gegeben? Das kann niemand sagen. Damals gab es weder Menschen noch Dinosaurier oder gar Quallen - nur Bakterien. Aber die Mikroben waren potenziell gut positioniert, um von einer Katastrophe zu profitieren. Sie sind bemerkenswert widerstandsfähig und in der Lage, unter extremen Bedingungen zu überleben, wie etwa in den Hydrothermalbecken von Yellowstone oder in der Nähe von heißen Schloten am Meeresgrund.

„Damals bestand das Leben im Grunde aus sehr, sehr einfachen Organismen. Vielleicht konnten sie deshalb überleben“, sagte Marchi. „Hätten wir damals Leben wie du und ich entwickelt, wären wir wahrscheinlich ausgestorben.

Wir testen zurzeit maschinelle Übersetzungen. Dieser Artikel wurde aus dem Englischen automatisiert ins Deutsche übersetzt.

Dieser Artikel war zuerst am 19. Dezember 2023 in englischer Sprache bei der „Washingtonpost.com“ erschienen – im Zuge einer Kooperation steht er nun in Übersetzung auch den Lesern der IPPEN.MEDIA-Portale zur Verfügung.