Dunstschleier schützte frühe Erde vor UV-Strahlung

Eine neue Studie zeigt, dass die Erde kurz nach ihrer Entstehung vor 4.5 Milliarden Jahren von einer Art Atmosphäre eingehüllt war, welche die Oberfläche vor den für Leben gefährlichen UV-Strahlen schützte. Eine ähnliche Dunstschicht befindet sich auch um den Saturnmond Titan und schützt ihn ebenfalls vor UV-Strahlung unserer Sonne.

Ein Beitrag von Thomas Hofstätter. Quelle: ScienceDaily.

NASA/JPL/Space Science Institute
Die Atmosphäre Titans hat Ähnlichkeit mit jener der frühen Erde.
(Bild: NASA/JPL/Space Science Institute)

Wissenschaftler an der University of Colorado in Boulder (USA) glauben, dass sich diese Dunstschicht aus Methan (CH4), Stickstoff (N2) und chemischen Nebenprodukten der Reaktion mit Licht zusammensetzte. Die Studie wurde unter der Leitung von Eric Wolf erstellt.
Die Ergebnisse lassen des Weiteren darauf schließen, dass nicht nur ein Schutz vor UV-Strahlung gegeben war, sondern auch die Möglichkeit bestand, dass sich Ammoniak (NH3) bildete. Außerdem gewährleistete die Schicht den Transport von Wärme um den Planeten herum. Das hatte zur Folge, dass dieser nicht auf einer Seite aufgrund der Sonnenstrahlung überhitzte und auf der anderen Seite auffror.
Vor der Veröffentlichung dieser neuen Studie am 4. Juni in Science wurde allgemein angenommen, dass die Atmosphäre der Erde vor 3 Milliarden Jahren hauptsächlich aus Wasserstoffgas (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) bestand. Da sich die Erde aber nicht durch den Glashauseffekt durch das in der Atmosphäre befindliche CO2 erwärmen konnte, stand die Annahme nahe, dass andere Treibhausgase daran beteiligt waren. Methan war dabei die wahrscheinlichste Variante.

Da die Sonne vor 3,8 bis 2,5 Milliarden Jahren um etwa 30% schwächer war, musste entsprechend viel und starkes Treibhausgas in der Atmosphäre vorhanden sein, da sonst eine Erwärmung der Erde nur sehr langsam vor sich gegangen wäre.

Während dieser Phase hatte die Erde noch keine schützende Ozonschicht in ihrer Atmosphäre. Stattdessen wurde diese Aufgabe von der schon vorhandenen Atmosphäre aus Methan übernommen. Pro Jahr wurden zu dieser Zeit 100 Millionen Tonnen der Atmosphäre erzeugt. Diese schützte damit die Entwicklung des Lebens auf der Erde.

Besonders interessant an dieser neuen Studie ist der Zusammenhang mit dem zweitgrößten Mond im Sonnensystem, Titan. Seine Atmosphäre, die seit 2004 von Cassini beobachtet wird, entspricht ziemlich genau den Vorstellungen der Wissenschaftler von jener der Erde vor mehreren Milliarden Jahren. Vielleicht werden Daten des gestern erfolgten Flybys Cassinis neue Erkenntnisse bringen.

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