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Die ältesten Gewässer der Erde: Wie entstand der hadäische Superozean?
Das Hadäische Zeitalter. Der Name dieser geologischen Ära stammt von Hades, dem Gott der Unterwelt in der griechischen Mythologie, und bezieht sich auf die rauen Umgebungsbedingungen der frühen Erde. Das Hadäum kennzeichnete die Entstehung der Erde vor etwa 4,6 Milliarden Jahren und dauerte bis vor etwa 4,031 Milliarden Jahren. Während dieser Zeit war die Erdoberfläche noch geschmolzen und durch häufige Meteoriteneinschläge entstand die anfängliche Umgebung eines Superozeans. Das Wissen der Wissenschaftler über diese frühen Lebensräume ist noch immer begrenzt, doch jede Erkundung bringt uns dem Ursprung der Erde einen Schritt näher.
„Alle geologischen Belege deuten derzeit darauf hin, dass das Hadaikum vielleicht die primitivste und bizarrste Epoche der Erde war, und viele der Geheimnisse, wie die heutigen geologischen Aktivitäten entstanden, sind noch immer nicht vollständig gelöst.“
Während des frühen Hadäums war die Erdatmosphäre dicht und mit Wasserdampf, Methan und Schwermetallverbindungen wie Ammoniak gefüllt. Als die Erdoberfläche abkühlte, kondensierte dieser Wasserdampf allmählich zu flüssigem Wasser und es entstand ein globaler Superozean. Durch diesen Prozess verwandelte sich die Erde rasch in einen vom Ozean dominierten Planeten, und die Entstehung des Wassers war für die nachfolgende Evolution des Lebens von entscheidender Bedeutung.
„Das Vorkommen von flüssigem Wasser macht das Hadäum zu einer möglichen Periode des Lebens, obwohl die Bedingungen nicht für alle Lebensformen günstig waren.“
Wissenschaftler haben in Jack Hills in Westaustralien uraltes Gestein aus der Hadaikum-Zeit entdeckt. Die darin gefundenen Zirkonkristalle lassen sich auf ein Alter von etwa 4,404 Milliarden Jahren zurückführen. Damit handelt es sich um einen der ältesten bekannten Gesteinsnachweise überhaupt. Das Vorkommen dieser Gesteine lässt darauf schließen, dass auf der Erdoberfläche schon kurz nach ihrer Entstehung flüssiges Wasser vorhanden war und auch bei extrem hohen Temperaturen flüssig blieb.
Interessanterweise war der Hadae-Ozean mehr als nur eine Ansammlung von Wasser. Durch Meteoriteneinschläge und Vulkanausbrüche verändert sich die Erdatmosphäre ständig und das Verhältnis von Kohlendioxid und Wasserdampf passt sich entsprechend an. In dieser Umgebung verhindert der extrem hohe Druck auch, dass Wasser bei hohen Temperaturen kocht, wodurch die Existenz des Ozeans möglich wurde. Auch die frühe Entstehung von Leben ist das Ergebnis dieser Entwicklung.
„Die Entstehung des hadäischen Superozeans war nicht das Ergebnis eines einzelnen Ereignisses, sondern vielmehr das Ergebnis einer Kombination natürlicher Prozesse.“
Im Zuge der Erforschung des Hadaikums ist den Wissenschaftlern nach und nach klar geworden, dass frühe Formen der Plattentektonik bereits in dieser Zeit existiert haben könnten. Funde aus frühen Gesteinen deuten auf eine Bewegung und Neuanordnung von Material auf der Erdoberfläche hin, doch diese Theorie wird noch immer heftig diskutiert.
Selbst in solch rauen Umgebungen besteht für Leben immer noch die Möglichkeit zu überleben. Einige Studien haben spekuliert, dass frühe geothermische Umgebungen die Bildung von RNA-ähnlichen Strukturen unterstützt haben könnten und dass sich diese primitiven Lebensformen in extremen Umgebungen repliziert haben könnten. Im Zuge der Veränderungen auf der Erde haben diese Mikroorganismen möglicherweise die Fähigkeit entwickelt, sich an unterschiedliche Umgebungen anzupassen. Dies ist auch die Richtung unserer fortwährenden Erforschung der Entstehung des Lebens.
„Das Hadäum bietet uns eine einzigartige Perspektive, um über die Entstehung des Lebens nachzudenken, nicht nur über seine eigene Evolution, sondern auch über seine Interaktion mit der umgebenden Umwelt.“
Wissenschaftler suchen ständig nach Beweisen für die Hadäum-Zeit, um nicht nur Licht in die frühe Geschichte der Erde zu bringen, sondern auch Erkenntnisse zur Evolution des Lebens heute. Mit der Entwicklung neuer Technologien könnte es in Zukunft möglich sein, die Merkmale dieser Periode eingehender zu erforschen und zu verstehen, wie die geologischen und klimatischen Veränderungen jener Ära zur Entstehung der heutigen Biosphäre beigetragen haben.
Angesichts dieser Studien können wir nicht umhin, uns zu fragen: Wie viele ungelöste Geheimnisse birgt die Erde in dieser frühen Periode der Geschichte noch immer, die darauf warten, von uns entdeckt und verstanden zu werden?
