Neue Forschungsergebnisse
Ein Teil des Wassers in unserem Sonnensystem ist älter als die Sonne. Das schließen Astronomen aus dem Anteil von sogenanntem schweren Wasser in Monden und den irdischen Ozeanen. Die Forscher zeigen auch, dass Wasser die grundlegendste Zutat für die Entstehung unseres Lebens ist.
Ein Teil des Wassers in unserem Sonnensystem ist älter als die Sonne. Modellrechnungen zeigen, dass die nötige Menge an schwerem Wasser nicht erst mit dem Sonnensystem entstanden sein kann, berichten die Forscher um Ilsedore Cleeves von der Universität von Michigan in Ann Arbor im US-Fachblatt “Science”.
Andere Planetensysteme haben vermutlich genauso viel Wasser
Etwa 30 bis 50 Prozent des gesamten Wassers in unserem Sonnensystem müssen demnach bereits in der molekularen Urwolke vorhanden gewesen sein, aus der sich Sonne und Planeten vor 4,6 Milliarden Jahren geformt haben. Das lege wiederum nahe, dass die meisten jungen Planetensysteme über ähnliche Wasserreserven verfügen, argumentieren die Wissenschaftler.
Zum Ursprung des Wassers in unserem Sonnensystem gibt es unterschiedliche Theorien: Entweder ist es erst mit den Planeten, Asteroiden und Kometen im jungen Sonnensystem entstanden, oder es war bereits in der kalten, molekularen Urwolke enthalten, aus der sich zuerst die Sonne und dann die übrigen Mitglieder unseres Sonnensystems geformt haben.
Unser Wasser kommt von Eis aus dem interstellaren Raum
“Falls das Wasser im frühen Sonnensystem hauptsächlich in Form von Eis aus dem interstellaren Raum eingeschleppt wurde, dann ist es wahrscheinlich, dass ähnliches Eis – zusammen mit den präbiotischen organischen Verbindungen, die darin enthalten sind – auch in den meisten oder allen protoplanetaren Scheiben von entstehenden Sternen reichlich vorhanden ist”, erläutert Ko-Autor Conel Alexander von der Carnegie-Institution in Washington in einer Mitteilung der Organisation. “Falls aber das Wasser im jungen Sonnensystem vor allem ein Ergebnis der chemischen Prozesse während der Geburt der Sonne war, dann kann die Häufigkeit von Wasser in entstehenden Planetensystemen erheblich variieren, was natürlich Bedeutung für die potenzielle Entstehung von Leben dort haben würde.”
Analyse von schwerem Wasser
Um eine Antwort auf diese Frage zu finden, analysierten die Forscher den Anteil von sogenanntem schweren Wasser, das statt Wasserstoff Deuterium besitzt. Deuterium ist eine Wasserstoffvariante, die ein zusätzliches Neutron im Atomkern enthält. Deuterium verhält sich chemisch etwas anders als normaler Wasserstoff, etwa bei sehr tiefen Temperaturen. “Die Chemie verrät uns, dass die Erde einen Teil des Wassers aus einer sehr kalten Quelle empfangen haben muss – nur einige zehn Grad über dem absoluten Nullpunkt”, erläutert Cleeves’ Kollege Ted Bergin in einer Mitteilung seiner Hochschule.
Wasser als grundlegende Zutat für Entstehung von Leben
Die Forscher simulierten die chemischen Prozesse in der protoplanetaren Scheibe, aus der sich die Planeten geformt haben. “Wir haben die Chemie sich etwa eine Million Jahre entwickeln lassen, über die typische Lebensdauer einer planetenformenden Scheibe”, berichtet Bergin. Ergebnis: Die chemischen Prozesse in der Scheibe produzieren nur sehr ineffizient schweres Wasser. “Wenn die planetare Scheibe das Wasser nicht hergestellt hat, muss es eingeschleppt worden sein”, erklärt Bergin.
“Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein bedeutender Teil des Wassers in unserem Sonnensystem, der grundlegendsten Zutat für die Entstehung des Lebens, älter ist als die Sonne”, unterstreicht Alexander. “Dies deutet darauf hin, dass sich wahrscheinlich in allen jungen Planetensystemen üppige Mengen von Eis reich an organischen Verbindungen finden lassen sollten.”
