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Das irdische H2O ist älter als unsere Sonne

Astronomen der Universität Michigan konnten zeigen, dass ein Großteil der Wasservorkommen in unserem Sonnensystem schon vor der Geburt der Sonne selbst existiert haben muss.

von Becky Ferreira
26 September 2014, 9:10am

Wassertropfen. Bild: Wikimedia / Davide RestivoCC BY-SA 2.0 

Astronomen haben festgestellt, dass das Wasser auf der Erde, und sogar im gesamten Sonnensystem, älter ist als unsere Sonne selbst. Diese Erkenntnis klingt nicht nur wahrhaft fantastisch, sie stellt auch gleichzeitig einen wichtigen wissenschaftlichen Durchbruch dar. Wenn die These korrekt ist, dann müsste nämlich auch in anderen Planetensystemen reichlich Wasser vorhanden sein.

Wir wissen schon seit einiger Zeit, dass das Wasser auf der Erde sehr alt ist. Die neuen Ergebnisse deuten nun darauf hin, dass es wirklich uralt ist. Außerdem lassen sie vermuten, dass die Prozesse und Materialen, die zur Entstehung irdischen Lebens  geführt haben, ein übliches Muster im Universum verfolgen.

Ihre Ergebnisse erhielten die Astronomen der University of Michigan, indem sie eine detaillierte Computersimulation der frühen Stadien des Sonnensystems erstellten, wie mir die beteiligte Forscherin Ilsedore Cleeves erklärte:

„Wir können leider nicht rückwärts in der Zeit reisen, um die Sonne und das Sonnensystem bei seiner Entstehung zu betrachten. Doch das Großartige an der unendlichen Weite unserer Galaxie ist, dass wir viele andere junge sonnenähnliche Sterne bei ihrer Entstehung oder kurz danach beobachten können. Zur Untersuchung dieser astrophysischen Objekte benutzen wir Hochleistungsteleskope und numerische Techniken und mit Hilfe dieser Informationen erstellen wir eine sehr detailliertes Modellplatte des protoplanetares Umfelds."

Cleeves und ihre Kollegen konnten zeigen, dass in ihrer protoplanetaren Platte interstellares Eis aus „schwerem Wasser" existiert haben muss. Ihren Bericht über die Entdeckung veröffentlichten die Forscher im Magazin Science. Schweres Wasser enthält statt eines normalen Hydrogenatoms das hydrogene Isotop Deuterium. Es bildet Temperaturen, die sich um den albsoluten Nullpunkt herum bewegen und muss in Zeiten der Entstehung der Erde in unserem Sonnensystem weit verbreitet gewesen sein.

„Die Ozeane auf der Erde, Meteoriten und Kometen weisen alle eine höhere Konzentration schweren Wassers (HDO) gegenüber leichtem Wasser (H2O) auf, verglichen mit dem Vorkommen von Deuterium im Universum", erklärte Cleeves. „Ich habe nun unser gesammeltes Wissen über die energetischen Prozesse auf der Platte zusammengenommen und mit Hilfe einer Simulation errechnet, wie viel schweres Wasser in dem protoplanetaren Umfeld entstehen müsste." 

Dabei stellte sich die Frage, ob die hohen Deuteriumwerte, die in diesen Proben gefunden worden sind von dem vor-existentiellen Umfeld des interstellaren Gases „vererbt" worden sind, oder ob sie durch chemische Reaktionen divergierender Platten erschaffen wurden.

„Die kurze Antwort auf die Frage lautete, dass Platten keine großen Mengen von schwerem Wasser synthetisieren und somit nicht die Quelle unseres Wassers sein können", sagte Cleeves. „Die Studien legen nahe, dass große Mengen des wasserbasierten Eises in unserem Sonnensystem aus der Geburtszeit der Sonne stammen, aus sehr dunklem, kalten interstellaren Gas."

„Es interessiert mich, woraus unser Sonnensystem so besteht."

Mit anderen Worten bedeutet das, das auch das meiste Wasser auf der Erde älter ist als der Planet selbst. Eine überwältigende Vorstellung, die sich auch auf andere Exoplanten und Sterne ausweiten lässt. Wasser scheint also, wie auch andere essentielle, organische Komponenten, von vornherein in unserem Universum vorgesehen zu sein.

„Unsere nächsten Arbeiten werden an diese Untersuchung anschließen und erforschen, was sonst noch alles mit dem Wassereis freigesetzt wurde", sagte sie. „Interstellares Eis besteht aus einer reichen, chemischen Mischung verschiedener Spezies mit großen Kohlenstoffvorkommen, wie zum Beispiel auch simplen Organismen. Es interessiert mich, woraus unser Sonnensystem so besteht."

Der Kosmochemiker und Mitautor der Studie, Conel Alexander, betont auch das astrobiologische Potential der Entdeckung.

„Primitive Meteoriten und mindestens ein Komet enthalten deuteriumreiche organische Materie", erzählte er mir. „Genau wie bei dem Wasser gibt es hier eine Diskussion darüber, ob die organische Materie in einer präsolaren, molekularen Wolke oder im Sonnensystem selbst entstanden ist. Wir wollen hierzu zweite Untersuchung durchführen."

Wir können nur hoffen, dass die neue Studie einen größeren Schwerpunkt darauf legt, lebensfreundliche Umgebungen im Universum zu finden und uns mit aufregenden Theorien über unzählige Welten mit außerirdischer Artenvielfalt versorgt.

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