Irdisches Wasser stammt nicht von Kometen

Schon seit langer Zeit ist unter den Planetologen die Frage, woher das irdische Wasser stammt, ein Thema für Debatten und Theorien zur Entstehung unseres Planeten. Derzeit werden zwei Vorstellungen favorisiert: Eine geht davon aus, dass der größte Teil des Wassers aus dem äußeren Sonnensystem jenseits der Umlaufbahn von Jupiter stammt und überwiegend durch Einschläge von Kometen auf die sich bildende Erde gebracht wurde. Eine andere Theorie geht davon aus, dass das Wasser überwiegend von wasser-haltigen Asteroiden zur Erde gebracht wurde. Nun hat ein Forscherteam um Conel Alexander an der Carnegie Institution of Washington, Hinweise darauf gefunden, dass letztere Vorstellung richtig sein könnte.

Das Team analysierte hierzu 85 Meteoriten vom Typ der kohligen Chondrite und interessierte sich hierbei vor allem für das Isotopenverhältnis von Wasserstoff zu seinem schwereren Isotop Deuterium, das an Wasser in den Gesteinen gebunden ist. Dieses gibt Auskunft darüber, wie weit von der Sonne entfernt das Wasser in der Frühzeit des Sonnensystems vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren entstand. Eis, das sich weiter entfernt zur Sonne bildete, sollte einen höheren Gehalt an Deuterium aufweisen, als Wasser, das sich nahe zum Zentralgestirn niederschlug. Wasserhaltige Gesteine, die in der gleichen Region um die Sonne entstanden, sollten demnach die gleichen Isotopenverhältnisse aufweisen. Vergleicht man nun die Gehalte an Deuterium im Wasser der kohligen Chondrite mit demjenigen von Kometen, so sollte sich ihre Herkunft erkennen lassen.

Manche Planetenforscher nehmen an, dass sowohl die Kometen als auch die kohligen Chondriten jenseits der Umlaufbahn von Jupiter im äußeren Sonnensystem entstanden. Sie wurden danach durch Schwerkraftwechselwirkungen mit den sich gerade bildenden Riesenplaneten in den Bereich der erdähnlichen Planeten umgelenkt, wo sie von diesen aufgenommen wurden. Wäre dies richtig, so müsste das Wasser in den Kometen und in den kohligen Chondriten das gleiche Verhältnis von Wasserstoff zu Deuterium aufweisen. Dabei ist das Wasser in den Kometen zu Eis erstarrt, während das Wasser in den Chondriten in den Strukturen wasserhaltiger Minerale gebunden ist.

Die Analysen der Meteoriten ergaben, dass sie im Vergleich zu Kometen andere Isotopenverhältnisse aufweisen. Sie haben einen deutlich niedrigeren Deuteriumgehalt als die sechs bislang durch Raumsonden aus der Nähe untersuchten Kometen. Somit haben sie sich nicht im gleichem Umfeld gebildet. Die Forscher um Alexander vermuten, dass die kohligen Chondriten im Bereich des heutigen Asteroidengürtels zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter entstanden. Sie brachten zudem den größten Teil der leichtflüchtigen Stoffe wie Wasser, Stickstoff und Kohlendioxid zur Erde und wurden später aus ihrem Inneren regelrecht “herausgeschwitzt”, wo sie die Atmosphäre und Hydrosphäre des künftigen Blauen Planeten aufbauten.

Quellen: CfA/Sterne und Weltraum vom 13.07.2012

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