Wie unsere Heimat ein blauer Planet wurde
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie astronews.com
30. Januar 2017
Wie kam das Wasser einst auf die Erde? War es von Beginn an
vorhanden oder haben erst Kometen oder wasserhaltige Asteroiden unsere kosmische
Heimat zu einem blauen Planeten gemacht? Planetologen glauben nun, aus der
Analyse von Meteoriten eine Antwort geben zu können: Das Wasser gelangte bereits
früh während der Erdentstehung auf den Planeten.
Der "blaue Planet" von oben: Blick von der
Internationalen Raumstation (ISS) bei Nacht auf
das Mittelmeer, Italien und die Alpen.
Foto: ESA/NASA [Großansicht] |
Das Wasser auf der Erde ist Voraussetzung für das Leben wie wir es kennen. Aber
wo kommt es her und seit wann ist es hier? Wissenschaftler diskutieren zwei
Möglichkeiten. So könnte das Wasser schon früh während der Hauptphase der
Erdentstehung vorhanden gewesen sein. Eine andere Hypothese besagt, dass die
Erde zunächst völlig trocken war und das Wasser erst später auf die Erde
gelangte: durch die Einschläge von Kometen oder "nassen" Asteroiden, die aus
äußeren Bereichen des Sonnensystems stammten. Planetologen der Westfälischen
Wilhelms-Universität Münster (WWU) prüften diese Hypothese nun mit sehr genauen
Isotopenmessungen. Ihr Fazit: Das Wasser gelangte bereits früh während der
Erdentstehung auf die Erde.
Die münsterschen Wissenschaftler untersuchten dazu die Isotopen-Zusammensetzung
des Edelmetalls Ruthenium. Der Hintergrund: Die Edelmetalle haben eine extreme
Tendenz, sich mit Metall zu verbinden. Sie sollten daher bei der Bildung der
Erde vollständig in den metallischen Erdkern gewandert sein. Jedoch sind auch im
Erdmantel Edelmetalle vorhanden. Dies wird damit erklärt, dass nach Abschluss
der Kernbildung kleinere Körper wie Asteroiden oder Kometen mit der Erde
kollidierten und dadurch neues Material auf die Erde gelangte.
Dieses Material wird in der Fachsprache "late veneer" genannt (englisch für
"späte dünne Lage"). Es gelangte nicht mehr in den Erdkern und reicherte den
Erdmantel wieder mit Edelmetallen an. Dieses "late veneer" könnte Berechnungen
zufolge auch das gesamte Wasser auf die Erde gebracht haben. Die münsterschen
Forscher zeigten jedoch, dass es zwischen Asteroiden und der Erde Unterschiede
in der Isotopen-Zusammensetzung des Rutheniums gibt.
"Alles Ruthenium im Erdmantel kommt vom 'late veneer'. Die Unterschiede in der
Isotopen-Zusammensetzung zeigen, dass das 'late veneer' nicht aus Asteroiden
bestehen kann, sondern aus dem Inneren des Sonnensystems stammen muss", erklärt
Planetologe Dr. Mario Fischer-Gödde. Gemeinsam mit Prof. Dr. Thorsten Kleine
hatte er verschiedene Meteorite untersucht. Diese Meteorite sind Bruchstücke von
Asteroiden, die sich zwischen Mars und Jupiter befinden.
Die Forscher zeigten, dass die Isotopen-Unterschiede größer werden, je weiter
die Asteroiden von der Sonne entfernt sind. Sie gehen davon aus, dass dieses
Prinzip auch für Kometen gilt. Da aber nur Asteroiden und Kometen, die weit von
der Sonne entfernt sind, überhaupt genügend Wasser enthalten, schließen diese
Daten aus, dass das Wasser auf der Erde vom "late veneer" stammt, so das Fazit
von Fischer-Gödde und Kleine. "Unsere Daten zeigen, dass die Erde schon sehr
früh, in ihrer Hauptbildungsphase, wasserreiche Körper aufnahm", erklären die
beiden Wissenschaftler.
Dieses Ergebnis passe zu neueren Modellen der Planetenbildung, die darauf
hindeuten, dass durch die Entstehung von Jupiter schon sehr früh wasserreiches
Material vom äußeren in das innere Sonnensystem transportiert wurde. "Dieses
Material wurde in die Erde eingebaut und hat unseren Heimatplaneten
lebensfreundlich gemacht", so Kleine.
Die Arbeit entstand im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB-Transregio 170 "Late
accretion onto terrestrial planets" ("Spätes Wachstum erdähnlicher Planeten")
und wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.
Über ihre Studie berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift Nature erschienen ist.
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