Zum Gravitationsfeld der Erde

[janw]

In einem Film über die Entstehung der Erde bin ich über den Satz gestolpert, daß das Gravitationsfeld der Erde am Anfang schwächer gewesen sein soll als heute, wodurch der Erde zunächst recht viele Gase in den Weltraum abhanden gekommen sind, erst die Zunahme der Gravitation soll dann die Entstehung einer Atmosphäre ermöglicht haben.
Ich frage mich, wie das möglich sein soll, denn die Gravitation eines Körpers hängt doch von dessen Masse ab. Oder geht es um die Verteilung des Kraftfeldes, die vielleicht durch die Abtrennung und Zentrierung des Erdkerns aus Eisen und Nickel stärker zentral orientiert wurde, haben sich vorher dezentrale Einzelfelder gegenseitig neutralisiert?

Oder geht es um die Massenzunahme der Erde durch Einschläge von Materie aus dem Weltraum?

[e-noon]

Hätte spontan letzteres vermutet, Zunahme der Schwerkraft aus sich selbst heraus durch Umstrukturierung scheint mir unsinnig. Vielleicht waren auch am Anfang noch andere Kräfte größer, durch deren Wegfall der Erde keine Materie mehr geraubt wurde von anderen nahen Himmelskörpern. Ansonsten:

[Traitor]

Sofern wir nicht von der allerfrühesten Bildungsphase der Erde reden, bei der von Atmosphäre zu reden noch nicht sinnvoll wäre, sind spätere Massengewinne durch Meteoriten völlig vernachlässigbar. (Wäre zumindest meine erste Aussage gewesen. Wikipedia behauptet, das Late Heavy Bombardment hätte noch signifikant Masse hinzugefügt. Was ich nach erster Abschätzung aber noch nicht glaube. Müsste noch recherchiert werden. Aber der Haupteffekt wäre es auf keinen Fall.) Umverteilungen im Inneren haben auch keinen relevanten Einfluss auf das Gas außenrum.

Das Szenario dürfte folgendes sein: nachdem ihre Bildung durch Akkretion und Zusammenstöße halbwegs abgeschlossen war, war die Erde noch extrem heiß und großenteils flüssig, damit hatte sie auch eine geringere Dichte als heute, war also größer. Wenn ein runder Himmelskörper bei gleicher Masse größer ist, dann ist ein großer Teil seiner Masse weiter von der Oberfläche entfernt. Dank 1/r^2-Abhängigkeit der Gravitationskraft ist also die effektive Schwerebeschleunigung an der Oberfläche geringer. Die Atmosphäre kann also weniger gut gehalten werden.
Erschwerend kommen noch die Eigenschaften der Atmosphäre selbst hinzu: erstens war sie ebenfalls viel heißer als heute, heißes Gas hat laut kinetischer Gastheorie eine höhere mittlere Geschwindigkeit, die einzelnen Gasteilchen konnten also die Erdanziehung recht leicht überwinden und ins All entweichen. Und dann bestand die Protoatmosphäre auch noch primär aus leichtem Wasserstoff und Helium statt aus schwerem Stick- und Sauerstoff, was die Sache nochmals erleichterte.
Als die Erde dann abkühlte und kontrahierte, konnte sie mit größerer Oberflächenschwerkraft eine kühlere Atmosphäre aus schwererem Gas, das aus dem Inneren nachströmte, halten.