Woher stammt das Wasser auf der Erde?

Washington, DC (USA) - Nicht von den fernen, äußeren Kometen unseres Sonnensystems, sondern aus dem inneren Asteroidengürtel stammt wohl der Großteil der leichtflüchtigen Substanzen - und damit das Wasser - auf unserem Planeten. Das berichten nordamerikanische Forscher nach ihrer Analyse solcher Himmelskörper. Asteroiden und Kometen sind so etwas wie die Geschichtsbücher unseres Sonnensystems. Aus diesen vor langer Zeit entstandenen Gesteinsklumpen können Geophysiker die Verteilung von Elementtypen herauslesen, um den Ursprung der Elemente auf der Erde und den anderen Planeten unseres Sonnensystems zu bestimmen. Noch ist nicht endgültig geklärt, woher die leichtflüchtigen Elemente wie Wasserstoff und Sauerstoff stammen, die für das Leben auf der Erde so wichtig sind. Ein Teil könnte aus der irdischen Magma ausgegast sein, der Rest aber stammt wohl vom Bombardment mit zahlreichen Asteroiden in der Frühzeit unseres Planeten. Forscher aus den USA und Kanada untersuchten nun die Elementkomposition von 86 besonders alten Asteroiden und Kometen aus der Frühzeit unseres Sonnensystems und verglichen sie mit irdischen Werten. Ihre im Fachblatt Science publizierten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erde kaum Material vom äußeren Rand ihres Sonnensystems bekommen hat. Dies spricht für die These, dass unser Wasser hauptsächlich von Meteoriten aus dem inneren Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter stammt.

„Die Deuterium-Werte sprechen gegen einen Zustrom von Wassereis aus dem äußeren Sonnensystem“, so Conel Alexander vom Carnegie Institut in Washington, DC. Die Messungen an Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff legen stattdessen nahe, dass sogenannte kohlige Chondriten die Hauptquelle der leichtflüchtigen Elementen wie Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff auf der Erde sind. Diese Meteoriten sind uralte Asteroidenfragmente aus den ersten Millionen Jahren unseres Sonnensystems. In ihnen ist die Elementkomposition aus dieser Zeit konserviert. Auf sie geht also ein guter Teil an Grundbausteinen unserer Biosphäre zurück.

Um den Herkunftsort der Asteroiden und Kometen zu bestimmen, ermittelten die Forscher den Anteil an Deuterium, dem schweren Wasserstoff, der zusätzlich zum Proton ein Neutron im Atomkern besitzt, sich sonst aber chemisch gleich verhält. Aus dem Verhältnis von normalen Wasserstoff zu Deuterium konnten sie bestimmen, aus welchem Bereich die Meteoriten oder Kometen stammten; denn das Deuterium tritt am äußeren Rand unseres Sonnensystems in höherer Konzentration auf. So besitzen Kometen vom äußersten Rand eine ungefähr doppelt so hohe Deuteriumkonzentration wie die Himmelskörper im inneren Bereich. Der Eismond Enceladus, der um den Saturn kreist, ist z. B. ähnlich deuteriumreich wie diese Kometen. Die neuen Ergebnisse sprechen jedoch dafür, dass die kohligen Chondriten aus dem inneren Asteroidengürtel stammen und damit als wichtige Quelle für unser Wasser in Frage kommen.