MPE Pressemeldung

NOVA: Wasser in kleinen Staubkörnern kann große Mengen an Wasser auf der Erde erklären.

11. September 2018

Die Erklärung für die große Wassermenge auf der Erde steckt in den kleinen Staubkörnern, aus denen sich die Erde einst gebildet hat – in diesen war Wasser eingeschlossen. Zu diesem Schluss kommen Wissenschaftler aus den Niederlanden, Deutschland und dem Vereinigten Königreich mit Hilfe von Berechnungen und Simulationen. Die Ergebnisse werden in zwei Artikeln in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

Künstlerische Darstellung eines sehr jungen Sterns, umgeben von einer Scheibe aus Gas und Staub. Wissenschaftler vermuten, dass aus diesen Materialien felsige Planeten wie die Erde entstehen. Bild vergrößern
Künstlerische Darstellung eines sehr jungen Sterns, umgeben von einer Scheibe aus Gas und Staub. Wissenschaftler vermuten, dass aus diesen Materialien felsige Planeten wie die Erde entstehen. [weniger]

Seit langem versuchen Wissenschaftler die große Wassermenge auf der Erde zu erklären. Ein Szenario geht davon aus, dass das Wasser von Kometen und Asteroiden mitgebracht wurde, die die Erde bombardierten. Einem zweiten Szenario zufolge wurde die Erde "nass" geboren, d.h. das Wasser war bereits auf den ca. zehn Kilometer großen Felsbrocken vorhanden, aus denen sich die Erde bildete. Die Wassermenge, die derart große Felsbrocken enthalten können, ist jedoch begrenzt.

Nun hat ein internationales Team von Wissenschaftlern eine Variante des „Felsbrocken mit Wasser“-Szenarios entwickelt und durch gerechnet. "Unsere Arbeit zeigt, wie die Zusammenarbeit zwischen Mineralogen, Chemikern und Astrophysikern dazu beiträgt, die grundlegende Frage nach der Herkunft von Wasser auf der Erde und auf anderen wasserreichen Exoplaneten anzugehen", sagt Hauptautor Wing-Fai Thi vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE).

Das Team konnte zeigen, dass kleine bis mm-große Staubkörner in der Region, in der die Erde einst entstand, genügend Wasser enthalten können. Die wasserreichen Staubkörner verklumpen dann zu Kieselsteinen und schließlich kilometergroßen Felsbrocken. Diese Felsbrocken können damit große Mengen an Wasser enthalten und schließlich zu der Erde werden, die wir kennen.

Die neuen Berechnungen zeigen auch, dass die kleinen Staubkörner in "nur" einer Million Jahren genügend Wasser aufnehmen können, um die Wassermenge auf der Erde zu erklären. Eine Million Jahre passen leicht in die Zeit, die benötigt wird, um die größeren Felsbrocken zu bilden.

"Dies ist ein neues fehlendes Teil des Puzzles, das uns mit der kosmischen Wolke und dem Sonnennebel verbindet, aus dem die Erde einst entstand. Stück für Stück hoffen wir, bald unsere astrochemischen Ursprünge zu enthüllen", sagt Paola Caselli, die das Zentrum für Astrochemische Studien am MPE leitet.