Joseph Norman
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Woher kommen die Bausteine des ersten Wassers der Erde??
Zumindest teilweise aus einer Wolke aus Gas und Staub, die um die Sonne wirbelt, deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin.
Wasser besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom, und felsige Asteroiden haben wahrscheinlich vor Milliarden von Jahren den größten Teil dieses Wasserstoffs zur Erde transportiert. Die neue Forschung legt jedoch nahe, dass die junge Erde auch Wasserstoff aus dem Solarnebel erhalten hat.
"Fast jedes 100. Wassermolekül auf der Erde stammte aus dem Sonnennebel", schrieben die Forscher in der neuen Studie, die online am 9. Oktober im Journal of Geophysical Research: Planets veröffentlicht wurde.
Im frühen Sonnensystem enthielt diese Wolke - das nach der Sonnenbildung übrig gebliebene Material - große Mengen Wasserstoff. Vor dieser Studie hatten die Forscher jedoch nicht untersucht, ob der Nebel einen Großteil des Wasserstoffs der Erde liefert, berichteten sie. [Photo Timeline: Wie sich die Erde gebildet hat]
Um herauszufinden, woher das Wasser der Erde stammt, untersuchten die Wissenschaftler ihre chemischen Fingerabdrücke und untersuchten die Verhältnisse von Wasserstoffisotopen - Versionen von Wasserstoff mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen und daher unterschiedlicher Atommasse.
Das Verhältnis von normalem Wasserstoff und Deuterium - einem schwereren Isotop - im Meerwasser entspricht dem Verhältnis im Wasser von Asteroiden, was darauf hindeutet, dass das Wasser der Erde asteroiden Ursprungs ist. Wasserstoff, der aus dem Inneren des Planeten in der Nähe der Region, in der der Mantel auf den Kern trifft, gewonnen wird, erzählt jedoch eine andere Geschichte. Diese Proben hatten im Vergleich zu Meerwasser weniger Deuterium als Wasserstoff und wiesen laut der Studie auf eine andere Quelle als Asteroiden hin.
Die Erde nahm vor Milliarden von Jahren Gestalt an, als kleinere Asteroiden kollidierten und zu einem größeren Körper verschmolzen. Als sich der neugeborene, noch geschmolzene Planet bildete, saugte er Staub und Gas aus dem Solarnebel ab, so das neue Modell. Der Wasserstoff des Nebels sank in das geschmolzene Magma der Babyerde, das in Richtung seines Magnetkerns gezogen wurde. In der Zwischenzeit verweilte Wasserstoff von Asteroiden im Mantel, erklärten die Forscher.
Asteroideneinschläge bombardierten weiterhin die Erde und bauten ihren "Körper" auf. Dabei verteilten sie Wasserstoff mit einem höheren Deuteriumverhältnis im Erdmantel und in den Ozeanen der Erde. Während dieser Wasserstoff den größten Teil des Wassers des Planeten ausmacht, kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass ein Teil des Wassers Wasserstoff aus dem Nebel bildet.
Darüber hinaus wird angenommen, dass Wassermengen im Inneren des Planeten verborgen sind - "ungefähr zwei Ozeane im Mantel und vier bis fünf Ozeane im Kern", von denen ein Großteil wahrscheinlich aus dem Solarnebel stammt, berichteten die Wissenschaftler.
Ihre Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass ähnliche Prozesse die Bildung von Wasser auf entfernten Exoplaneten beeinflussen könnten, sagte der leitende Studienautor Jun Wu, ein Assistenzprofessor an der School of Molecular Sciences und der School of Earth and Space Exploration an der Arizona State University, in einer Erklärung.
"Dieses Modell legt nahe, dass die unvermeidliche Bildung von Wasser wahrscheinlich bei ausreichend großen Exoplaneten in extrasolaren Systemen auftreten würde", sagte Wu. "Ich finde das sehr aufregend", sagte er.
Ursprünglich veröffentlichtauf .