ZUM MITLESEN:
Hier schauen wir gemeinsam ins Weltall. Wir befinden uns an einem äußeren Spiralarm der Galaxie Milchstraße, und zwar in der Zeit, in der unser Sonnensystem entsteht, vor 4,6 Milliarden Jahren. Es gibt noch keine Sonne und auch noch keine Erde, wir sehen vor uns nur eine große Wolke aus Staub und Gas.
1. Urknall
Die erste Frage, die sich hier stellt, ist: Woher stammt eigentlich die ganze Materie, die sich hier angesammelt hat? Um das zu beantworten, müssen wir noch weiter in die Vergangenheit gehen. Aber das machen wir nur rein gedanklich, bleiben Sie also ruhig stehen. Wir bewegen uns so weit in die Vergangenheit, bis wir an den Startpunkt des Universums kommen, den Urknall:
Der Urknall befindet sich 13,8 Mrd. Jahre in der Vergangenheit. Wir würden ihn also finden, wenn wir die Strecke des Evolutionswegs noch genau zweimal in seine entgegengesetzte Richtung laufen, am Aquazoo vorbei, ungefähr bis zum Düsseldorfer Messegelände.
Dort, am Urknall, liegt der Beginn von Raum und Zeit, weiter zurück geht es nicht. Das gesamte Universum ist hier in einem winzigen, extrem dichten und heißen Punkt konzentriert und es dehnt sich plötzlich explosionsartig aus, was noch bis heute andauert. Erst nach 380.000 Jahren, also knapp vier Zentimetern im Maßstab unseres Weges, ist die Raumtemperatur auf 3.000 Grad Celsius abgekühlt und es bildet sich Materie, nämlich die ersten Wasserstoff-Atome.
2. Entstehung der Sterne
Von Anfang an können wir ein besonderes Phänomen beobachten, nämlich dass Materie sich gegenseitig anzieht. Das nennt man Gravitation oder Schwerkraft.
Dadurch bilden sich zunächst ganz kleine Staubkörner, die aber weitere Materie anziehen und dadurch wachsen, bis sie irgendwann zu riesigen Himmelskörpern geworden sind. Diese Himmelskörper haben auch selbst eine Schwerkraft, die sie zusammendrückt. Das führt dazu, dass in ihrem Inneren der Druck und die Hitze extrem steigen. So stark, dass dort Atomkerne anfangen miteinander zu verschmelzen. Durch solche Verschmelzungen entstehen ganz neue Elemente, die es vorher nicht gegeben hat, zum Beispiel Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff. Außerdem wird durch die Atomkern-Verschmelzung Energie freigesetzt, so viel, dass die Himmelskörper anfangen zu leuchten. Sie werden damit zu Sternen. So kommt auch endlich Licht ins Universum, etwa 200 Mio. Jahre – oder 20 Meter – nach dem Urknall.
Irgendwann aber hat jeder Stern einmal seine Energie aufgebraucht und er muss sterben. Für die großen unter ihnen endet das in einer gewaltigen Explosion, Supernova genannt, und ihre Überreste werden ins Weltall hinauskatapultiert. Der Sternenstaub mit den neuen Elementen verteilt sich dann im Universum, kann anderswo wieder neu verklumpen und dort zu einem neuen Stern werden.
So passiert das im Universum immer und immer wieder – Sterne bilden sich, werden zerstört und bilden sich neu – während der gesamten Strecke zwischen dem Urknall und Ihrem jetzigen Standort hier am Schild, in unserem Maßstab also auf einer Strecke von einem knappen Kilometer. Dabei entstehen Trilliarden von Sternen, das sind mehr Sterne als es Sandkörner auf der Erde gibt.
3. Alles dreht sich
So, damit wissen wir nun also, woher das ganze Material stammt, das sich hier vor unseren Augen in der großen Wolke zusammengeballt hat. Und was gibt es nun Interessantes in der Wolke zu sehen?
Wenn wir genau hinschauen, bemerken wir, dass die gesamte Wolke sich langsam dreht. Den Impuls dazu hat sie vermutlich durch eine Explosion irgendwo in unserer kosmischen Nachbarschaft erhalten.
Und wir sehen auch, dass innerhalb der Wolke die kleinen Staubkörner wieder aneinander kleben bleiben und sich dadurch immer größere Klumpen bilden. Wegen ihrer eigenen Schwerkraft verwandeln sich diese zunächst unförmigen Klumpen immer mehr in gleichmäßige Kugeln.
Letztlich ballt sich der allergrößte Teil im Zentrum der Wolke zusammen. Wirklich fast alles, nämlich 99,8 % der vorhandenen Materie, wird hier zu einer großen Kugel zusammengezogen. In ihrem Innerem steigt der Druck wieder so stark, dass eine Atomkern-Verschmelzung einsetzt und sie dadurch anfängt zu strahlen. Sie können es sich schon denken – das ist die Geburt unserer Sonne.
Nur der minimale Rest von 0,2 % der vorhandenen Materie bleibt übrig für die acht Planeten, die um die Sonne kreisen. Dazu gehört auch die Erde – genau die, auf der Sie jetzt gerade stehen! Die Planeten bleiben im Vergleich zur Sonne wirklich winzig klein. Wenn die Sonne so groß wäre wie ein Fußball, dann hätte die Erde daneben nur die Größe eines 2 mm großen Stecknadelkopfes und befände sich in 24 Metern Entfernung.
Heute gibt es keine sich drehende Staubwolke mehr, aber die Sonne und die Planeten drehen sich weiterhin um sich selbst. Hier wirkt der berühmte „Pirouetten-Effekt“. Damit ist gemeint, dass je kleiner und kompakter die Kugeln werden, sie sich immer schneller drehen. Das ist wie bei einer Eiskunstläuferin, die je kleiner sie sich macht, immer schneller um ihre eigene Achse rotiert. Und weil die Erde sich heute immer noch dreht, haben wir Tag und Nacht.
4. Lava-Erde (HADAIKUM)
Gehen Sie nun doch schon mal langsam weiter, in Richtung des nächsten Schildes. Versuchen Sie sich dabei vorzustellen, wie es auf der frühen Erde zu dieser Zeit aussieht. Ihre Oberfläche besteht aus glühendheißer, brodelnder Lava. Außerdem wird sie unaufhörlich von Asteroiden aus dem All bombardiert. Also ein wahrhaft höllischer Ort – da ist es kein Wunder, dass dieses erste der vier großen Erdzeitalter Hadaikum genannt wird, nach Hades, dem griechischen Gott der Unterwelt.
5. Kollision mit Theia
Und dann, vor 4,5 Mrd. Jahren, kommt es zu einem Einschlag, der alles bisher Dagewesene in den Schatten stellt. Ein weiterer Protoplanet – er heißt Theia und ist etwa so groß wie der heutige Mars – prallt mit der Erde zusammen.
Mond:
Da die beiden nicht ganz frontal, sondern etwas seitlich miteinander kollidieren, wird die Erde dabei nicht komplett zerfetzt, aber ein Großteil ihrer Materie schleudert hinaus ins All. Dabei entsteht ein Ring aus Schutt um die Erde herum, etwa so, wie wir es heute vom Saturn kennen. Auch in diesem Erdring passiert dann wieder das Altbekannte: Die Steinchen bleiben wegen ihrer gegenseitigen Anziehung aneinander kleben, bis es immer weniger größere Klumpen sind und am Schluss nur noch eine einzige Kugel übrigbleibt. Seitdem hat die Erde ihren Mond.
Schauen Sie doch mal hoch zum Himmel. Können Sie den Mond gerade sehen? Damals muss er riesig am Firmament gewirkt haben, denn er befindet sich noch sehr nah an der Erde dran. Seitdem hat sich sein Abstand von der Erde verzehnfacht. Der Mond entfernt sich übrigens auch heute noch immer weiter von der Erde, jedes Jahr um etwa vier Zentimeter, das ist so schnell wie ihre Fingernägel wachsen. Er hat aber trotz seiner Entfernung weiterhin den enorm wichtigen Effekt, die Rotation der Erde zu verlangsamen und zu stabilisieren.
Schrägstellung der Erde:
Die Entstehung des Mondes ist aber nicht der einzige Grund, weshalb sich der Zusammenprall mit Theia als ein echter Glücksfall für uns erwiesen hat:
Und ich meine jetzt auch weniger die Tatsache, dass seit dem Aufprall die Achse der Erde, um die sie rotiert, schief steht, nämlich um gut 20 Grad geneigt ist, und wir deshalb heute die schönen Jahreszeiten haben.
Erdkern aus Eisen:
Sondern von fundamentaler Bedeutung ist, dass sich die Materie der Erde nach dem Zerfetztwerden wieder ganz neu anordnen kann. Schweres Material sinkt dabei ins Innere, und daher sammelt sich das schwere Element Eisen im Kern der Erde an. Der Mond bekommt gar kein Eisen ab, für ihn bleibt nur das leichte Gestein weit draußen übrig. Warum das so wichtig ist? Weil der Erdkern aus Eisen eine ganz entscheidende Rolle für das Leben spielt. Er ist ständig in Bewegung und bewirkt, wie ein riesiger Dynamo, dass sich ein Magnetfeld um die Erde bildet, und das schützt uns vor Sonnenwinden und tödlicher kosmischer Strahlung. Ohne den Eisenkern und das Magnetfeld wäre Leben auf der Erde wahrscheinlich gar nicht möglich.
6. Erdkruste und Wasser
Während Sie so weiterlaufen, vergehen hunderte von Millionen von Jahren. In all dieser Zeit kühlt sich die junge Erde am eiskalten Weltall immer weiter ab. Dadurch bildet sich auf der Erdoberfläche eine erste feste Kruste. Darunter bleibt es glühend heiß und flüssig, das hat sich ja bis heute nicht geändert.
Aber auch die feste Kruste bleibt in der Anfangszeit durchaus heiß, und dadurch kommt es zu einem pausenlosen Regen. Wie das? Weil permanent Wasser verdampft, wie von einer glühenden Herdplatte, dann aufsteigt, in der Höhe wieder abkühlt und als Regen zurückfällt. Und wir reden hier nicht von einem leichten Nieselregen, sondern von einem zehnfach stärkeren Regen als der stärkste Monsun, den wir heute auf der Erde kennen. Es schüttet und stürmt ununterbrochen über viele Millionen Jahre.
Aber dann irgendwann ist die Erdkruste doch so weit abgekühlt, dass das Wasser nicht mehr verdampft, sondern auf der Oberfläche flüssig bleibt. Das Wasser bildet nun einen Ozean um die gesamte Erde herum, überall recht gleichmäßig etwa vier Kilometer tief. So hat sich die Erde nun von einer Feuerkugel in eine Wasserkugel verwandelt.
Übrigens ist das Wasser selbst nicht auf der Erde entstanden, sondern auch aus dem Weltall auf die Erde gekommen, in tiefgefrorenem Zustand auf den Kometen und Asteroiden, die sie bombardiert haben.
7. Erddrehung
Und auf eines möchte ich Sie noch aufmerksam machen: Die Erde dreht sich in dieser Zeit noch viel schneller als heute, ein Tag hat nur sechs Stunden. Und der noch sehr nahe Mond verursacht durch seine Gravitation riesige Gezeiten. So zieht sich alle paar Stunden ein gewaltiger Wasserberg um die Erde herum. Das führt zu Strömungen und Reibung, was auch chemische Reaktionen antreibt, und das, was am nächsten Schild passiert, zumindest begünstigt: die Entstehung des Lebens.
