Neue Forschungsergebnisse liefern eine Theorie darüber, wie Gold, Platin und andere Edelmetalle in den Erdmantel gelangten

Wissenschaftler der Yale University und des Southwestern Research Institute (SRI) sagen, dass sie mit einigen wertvollen neuen Informationen über die Goldgeschichte den Jackpot geknackt haben.

Es ist eine Geschichte, die mit heftigen Kollisionen großer Objekte im Weltraum beginnt, sich in einer halb geschmolzenen Region des Erdmantels fortsetzt und damit endet, dass Edelmetalle einen unerwarteten Ruheplatz finden, der viel näher an der Planetenoberfläche liegt, als Wissenschaftler erwartet hatten.

Jun Kurinaga, Professor für Erd- und Planetenwissenschaften am College of Arts and Sciences der Yale University, und Simone Marchi, Forscherin am SRI Institute in Boulder, Colorado, geben die Einzelheiten in einem Bericht bekannt. Stady Im Magazin Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.

Ihre neue Theorie liefert potenzielle Antworten auf die noch offenen Fragen darüber, wie Gold, Platin und andere Edelmetalle ihren Weg in flache Taschen im Erdmantel und nicht tief in den Kern des Planeten fanden. Im weiteren Sinne bietet die neue Theorie Einblicke in die Entstehung von Planeten im gesamten Universum.

„Unsere Forschung ist ein gutes Beispiel dafür, wie man eine unerwartete Entdeckung macht, nachdem man herkömmliche Meinungen überdacht hat“, sagte Korenaga.

Jüngste Forschungen von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt haben gezeigt, dass Edelmetalle wie Gold und Platin vor Milliarden von Jahren auf die Erde gelangten, nachdem die frühe Proto-Erde mit großen mondgroßen Objekten im Weltraum kollidierte und Materialablagerungen zurückließ, die sich zu etwas zusammenfalteten die Erde heute.

Dieser Absorptionsprozess ist jedoch etwas rätselhaft geblieben.

Abgesehen von ihrem Wert aufgrund ihrer Seltenheit, ästhetischen Schönheit und Verwendung in High-Tech-Produkten sind Gold und Platin die sogenannten „harten“ Elemente von Eisen. Sie werden von elementarem Eisen in einem solchen Ausmaß angezogen, dass man davon ausgehen kann, dass sie sich fast vollständig im metallischen Kern der Erde ansammeln, indem sie entweder beim Aufprall direkt mit dem metallischen Kern verschmelzen oder indem sie schnell vom Erdmantel zum Kern absinken.

Nach dieser Logik hätten sie sich nicht an oder in der Nähe der Erdoberfläche ansammeln dürfen. Und doch haben sie es getan.

„Durch die Zusammenarbeit mit Simon, einem Experten für Einflussdynamik, konnte ich eine neue Lösung für dieses Dilemma finden“, sagte Korinaga.

Die Theorie von Korinaga und Marchi dreht sich um einen dünnen, „vorübergehenden“ Bereich des Mantels, in dem der flache Teil des Mantels schmilzt und der tiefere Teil fest bleibt. Die Forscher fanden heraus, dass diese Region seltsame dynamische Eigenschaften aufweist, die herunterfallende Mineralbestandteile effizient einfangen und langsam an den Rest des Erdmantels abgeben können.

Ihre Theorie geht davon aus, dass diese Übergabe noch andauert und die Überreste der Übergangszone als „große Provinzen mit geringer Schergeschwindigkeit“ erscheinen – bekannte geophysikalische Anomalien im tiefen Mantel.

„Diese Übergangsregion entsteht fast immer, wenn ein großer Einschlag die frühe Erde trifft, was unsere Theorie sehr robust macht“, sagte Marchi.

Die neue Theorie erklärt nicht nur bisher mysteriöse Aspekte der geochemischen und geophysikalischen Entwicklung der Erde, sondern wirft auch Licht auf die große Bandbreite an Zeitskalen, die bei der Entstehung der Erde eine Rolle spielen, sagten die Forscher.

„Eines der faszinierenden Dinge, die wir herausgefunden haben, ist, dass die vorübergehende Dynamik der Mantelzone über einen sehr kurzen Zeitraum – etwa einen Tag – abläuft und ihr Einfluss auf die spätere Entwicklung der Erde dennoch einige Milliarden Jahre anhielt“, sagte Korinaga.