Bis zur Hälfte des Wassers auf der Erde und in unserem gesamten Sonnensystem entstand wahrscheinlich als Eis, das sich im interstellaren Raum bildete.
Fotokredit: Universität von Michigan
Eine neue Studie in der Zeitschrift Wissenschaft, veröffentlicht am 26. September 2014, legt nahe, dass ein Großteil des Wassers auf der Erde und in unserem gesamten Sonnensystem wahrscheinlich als Eis entstanden ist, das sich im interstellaren Raum gebildet hat. In diesem Fall ist Wasser in Planetensystemen möglicherweise weiter verbreitet als bisher angenommen.
Die Arbeit der Forscher befasst sich mit einer Debatte darüber, wie weit sich unser Planet und das Wasser unseres Sonnensystems in der Geschichte der Galaxie zurückgebildet haben. Waren die Moleküle in Kometen und terrestrischen Ozeanen mit dem System selbst geboren - in der Planetenscheibe aus Staub und Gas, die vor 4,6 Milliarden Jahren die junge Sonne umkreiste? Oder ist das Wasser noch früher entstanden, in der kalten, uralten Molekülwolke, aus der die Sonne und die Planetenscheibe hervorgegangen sind?
Die neuen Untersuchungen legen nahe, dass zwischen 30 und 50 Prozent aus einer Molekülwolke stammten. Damit wäre es rund eine Million Jahre älter als das Sonnensystem.
Das Konzept des Künstlers zeigt die zeitliche Abfolge von Wassereis, das in der Molekülwolke der Sonne beginnt, durch die Stadien der Sternentstehung wandert und schließlich in das Planetensystem selbst integriert wird. Bildnachweis: Bill Saxton / NSF / AUI / NRAO
Um zu dieser Schätzung zu gelangen, verwendete das Team unter der Leitung von L. Ilsedore Cleeves von der University of Michigan ein bekanntes Verhältnis zwischen zwei leicht unterschiedlichen Wassersorten - der gebräuchlichen Art und einer schwereren Version mit einem chemischen Element namens schwerer Wasserstoffoder Deuterium. Es ist ein langjähriges Rätsel in der Astronomie, dass Kometen und Weltmeere heutzutage ein bestimmtes Verhältnis von schweres Wasser - geheimnisvoll höhere Verhältnisse als unsere Sonne enthält. Woher kam das schwere Wasser?
Der Massenunterschied zwischen normalem und schwerem Wasser führt zu geringfügigen Unterschieden im Verhalten bei chemischen Reaktionen. Diese Unterschiede können dazu beitragen, Wissenschaftler über die Bedingungen zu informieren, unter denen sich die Moleküle gebildet haben. Cleeves und ihre Kollegen erstellten ein detailliertes Modell der chemischen Prozesse, bei denen Wasser in einer Zelle entsteht protoplanetarisch (planetbildende) Scheibe, wie die, aus der unsere Erde und unser Sonnensystem geboren wurden. Sie fanden heraus, dass sie die Deuteriummenge in den Ozeanen der Erde oder in Kometen nicht über die Prozesse in der Planetenscheibe erklären konnten. Sie schließen daraus, dass das Wasser auf der Erde aus dem interstellaren Raum gekommen sein muss. Erfahren Sie mehr über das Studium in diesem großartigen Beitrag in Science.
Alles Leben auf der Erde hängt vom Wasser ab. Das Verständnis, wann und woher das Wasser der Erde kam, kann Wissenschaftlern helfen, abzuschätzen, wie häufig Wasser in der gesamten Galaxie vorkommt. Conel Alexander von der Carnegie Institution of Science ist Mitglied des Forschungsteams. Er sagte:
Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein erheblicher Teil des Wassers unseres Sonnensystems, der wichtigste Bestandteil zur Förderung des Lebens, älter ist als die Sonne, was darauf hindeutet, dass reichlich organisches interstellares Eis wahrscheinlich in allen jungen Planetensystemen vorhanden sein sollte.
Fazit: Bis zu die Hälfte des Wassers auf der Erde ist wahrscheinlich älter als das Sonnensystem selbst, sagen Astronomen. Ein Großteil des Wassers auf der Erde und in unserem Sonnensystem entstand wahrscheinlich als Eis, das sich im interstellaren Raum bildete.