Bildet man die 4,6 Milliarden Jahre lange Geschichte unseres Planeten auf ein Jahr ab, so sind gerade einmal 17 Sekunden vergangen, seit der griechische Dichter Homer vorüber 2500 Jahren der Erde als einer Göttin huldigte. Gaia, die Erde– das war die allmächtige Mutter, die beschützt und ernährt, der wir alles zu verdanken haben. Noch heute feiern wir im christlichen Kulturkreis einmal im Jahr Erntedank. In den Erdwissenschaften, der Geologie, der Geografie und der Geophysik, hat sich der Name Gaia bis heute erhalten. Aber Menschen erleben die Erde auch als gewalttätig und erbarmungslos, wenn Naturkatastrophen wie Erdbeben, Vulkanausbrüche, Fluten und Stürmeüber sie hereinbrechen. Trotz allen technischen Fortschritts– wenn der Urgrund aller Dinge sich auftut, der Boden unter unseren Füßen sich schüttelt oder der Himmelüber uns seine Schleusen aufreißt– sind auch wir modernen Menschen den Naturgewalten hilflos ausgesetzt. Kaum eine Kultur hat deshalb die Erde nur verehrt und bewundert. Man hat sie immer auch gefürchtet.

Diesem Materieklumpen, der mitüber 100000 Kilometern pro Stunde um die Sonne rast, verdanken wir unser Dasein. Wir sind die Erde. Unsere Knochen sind gebildet aus den Mineralien ihrer Gesteine, wir atmen ihre Luft, und wir bestehen zu großen Teilen aus ihrem Wasser. Was für ein Planet, der eine solche Vielfalt an Leben hervorgebracht hat! Für uns Erdlinge ist diese Lebensvielfalt der Normalfall. Doch auch in den eher lebensfeindlichen Nischen unseres Planeten, aufüber 8000 Meter hohen Bergen, in Wüsten mit Spitzentemperaturen vonüber 70 GradCelsius oder in den Polarregionen, den Gebieten des ewigen Eises mit Temperaturen um minus 50 Grad, hat sich Lebendiges angesiedelt. Auf die Spitze aber treiben es die Organismen tief im Meer, in der unmittelbaren Nachbarschaft von Vulkanschloten, den sogenanntenBlack Smokers, aus denen etliche hundert Grad heißes, mit Gasen und Mineralien gesättigtes Wasser austritt. Dort leben Einzeller ganz ohne Licht und Sauerstoff. Das Leben istüberall auf unserer Erdkugel. Möglicherweise»verdampft« unser Planet sogar Bakterien, die aus den höchsten Schichten der Atmosphäre in den Weltraum verschwinden.

Nun, was wissen wir denn von dem Boden, auf dem wir stehen, vom Wasser, das wir trinken, von der Luft, die wir atmen? Woher kommen die Bestandteile des Planeten? Wie entstand er denn, unser Planet? War er schon immer so? Nein, er war vielmehr– also, eigentlich war er… Ach was, bevor wir uns zu kurz fassen, erzählen wir lieber die ganze Geschichte (Abb. 1).

Abb. 1: Der Blaue Planet. Blick auf die westliche (links) und dieöstliche Hemisphäre der Erde.

Die Geburt der Erde

Wir wissen: Die Sonne, die Erde und die anderen sieben Planeten– ja sieben, da Pluto 2006 zum Zwergplaneten degradiert wurde– entstanden alle zur gleichen Zeit vor rund 4,6 Milliarden Jahren. Entsprechend dem heutigen Stand der Forschung begann die Geschichte der Erde mit der gewaltigen Explosion eines massereichen Sterns, einer sogenannten Supernova. Woher man das weiß? Vom Studium der Meteoriten, die bei der Entstehung des Sonnensystemsübrig blieben. Besondere Bedeutung kommt hier der Untersuchung von Isotopen zu. Von was? Na, von Isotopen eben. Ach, Sie wissen nicht, was das ist? Also gut, machen wir einen Abstecher in die Kernphysik. Will man nämlich verstehen, was sich aus diesen uralten Meteoritengesteinen ablesen lässt, muss man wissen, wie Atomkerne aufgebaut sind und wie sie zerfallen.

Atome bestehen aus einem Atomkern und negativ geladenen Elektronen, die den Kern umkreisen. Jedes chemische Element– zum Beispiel Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Eisen usw.– verfügtüber eine bestimmte Anzahl von Elektronen. Da Atome nach außen elektrisch neutral sind, muss der Atomkern selbst eine positive Ladung haben, die der Summe der negativen Ladungen aller Elektronen im Atom entspricht. Der winzige Atomkern seinerseits besteht aus positiv geladenen Protonen und elektrisch neutralen, also ungeladenen Neutronen. Könnte man beispielsweise ein Atom so stark vergrößern, dass dessen Elektronen auf denäußersten Rängen des Münchner Olympiastadions kreisen würden, dann wäre der Atomkern so groß wie ein Reiskorn am Anstoßpunkt im Mittelkreis– so ein Atom ist also ziemlich leer.

Zurück zu den Elementen. Wie gesagt: Jedes Element hat eine genau festgelegte Zahl an Protonen und Elektronen. So verfügt Sauerstoffüber acht Protonen im Kern und acht Elektronen, die den Kern auf verschiedenen Bahnen umkreisen. Normalerweise sind auch acht Neutronen im Kern, die dem Atom zwar eine größer