Woher kamen die Bausteine des ersten Wassers der Erde? Zumindest teilweise aus einer Gas- und Staubwolke, die die junge Sonne umkreist, deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin.
Wasser besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Der größte Teil dieses Wasserstoffs wurde wahrscheinlich vor Milliarden von Jahren von felsigen Asteroiden auf die Erde gebracht. Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass die junge Erde auch Wasserstoff aus dem Solarnebel erhalten hat.
"Ungefähr jedes 100. Wassermolekül auf der Erde stammt aus dem Sonnennebel", schreiben die Forscher. Im frühen Sonnensystem enthielt diese Wolke, die von der Entstehung der Sonne übrig geblieben war, große Mengen Wasserstoff.
Um den Ursprung des Wassers auf der Erde herauszufinden, untersuchten die Wissenschaftler seine chemischen Spuren unter Berücksichtigung des Verhältnisses von Wasserstoffisotopen - Varianten von Wasserstoff mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen und daher unterschiedlichen Atommassen.
Das Verhältnis von normalem Wasserstoff zu Deuterium - dem schwereren Isotop - im Meerwasser entspricht dem Verhältnis von Asteroiden im Wasser, was darauf hinweist, dass das Wasser der Erde Asteroidenwurzeln hat. Wasser aus dem Inneren des Planeten in der Nähe der Region, in der der Mantel auf den Kern trifft, erzählt jedoch eine andere Geschichte. Laut der Studie ist das Verhältnis von Deuterium zu Wasserstoff im Vergleich zu Meerwasser geringer, was auf eine andere Quelle als Asteroiden hinweist.
Die Erde bildete sich vor Milliarden von Jahren, als kleine Asteroiden kollidierten und zu einem größeren Körper verschmolzen. Während der neugeborene Planet Gestalt annahm, nahm er Staub und Gas aus dem Solarnebel. Wasserstoff aus dem Nebel ertrank in geschmolzenem Magma und steuerte auf seinen Kern zu, während Wasserstoff aus Asteroiden in dem, was schließlich zum Mantel wurde, eingeschlossen war.
Asteroiden bombardierten die Erde und verteilten Wasserstoff mit einem höheren Deuteriumverhältnis im Mantel und in den Ozeanen. Während dieser Wasserstoff den größten Teil des Wassers des Planeten ausmacht, haben Wissenschaftler festgestellt, dass ein Teil des Wassers seine Bildung dem Wasserstoff aus dem Nebel verdankt.
Darüber hinaus wird angenommen, dass die im Planeten verborgene Wassermenge etwa zwei Ozeane im Mantel und vier bis fünf Ozeane im Kern beträgt, von denen die meisten wahrscheinlich aus dem Material des Solarnebels stammen, sagen Wissenschaftler.
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Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass ähnliche Prozesse hinter der Bildung von Wasser auf entfernten Exoplaneten stehen könnten.
Die Studie wurde im Journal of Geophysical Research: Planets veröffentlicht.
