Kometen-Hypothese widerlegt: Wasser gelangte sehr viel früher auf die Erde


Wasser prägt in Form von Wolken und Ozeanen das Antlitz unseres Planeten. Aufnahmen der Erdkugel mit dem Mond, aufgenommen vom NASA/NOAA-Satelliten GOES am 15. Januar 2017.

Copyright. NOAA/NASA

Münster (Deutschland) – Wie und vor allem wann kam das Wasser auf unseren Planeten? Diese Frage ist schon lange Inhalt kontroverser Diskussionen. Die zunehmend akzeptierte Hypothese, wonach das Wasser erst relativ spät mit Kometen auf die Erde kam, wird nun von neusten Forschungsergebnissen widerlegt. Diese zeigen, dass das Wasser schon lange vor dem Kometenbeschuss vorhanden war.

Wie das Team um Dr. Mario Fischer-Gödde und Prof. Dr. Thorsten Kleine von der Westfälische Wilhelms-Universität Münster aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/nature21045) berichtet, werden derzeit hauptsächlich zwei Hypothesen diskutiert: „So könnte das Wasser schon früh während der Hauptphase der Erdentstehung da 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.“

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In ihrer Studie haben die Planetologen mit sehr genauen Isotopenmessungen des Edelmetalls Ruthenium die Grundlagen der beiden Hypothesne untersucht und kommen zu dem Fazit, dass das Wasser bereits früh während der Erdentstehung auf die Erde gelangte.

„Edelmetalle wie Ruthenium haben eine extreme Tendenz, sich mit Metall zu verbinden“, erläutern die Forscher und führen weiter aus: „Sie sollten daher bei der Bildung der Erde vollständig in den metallischen Erdkern gewandert sein. Jedoch sind im Erdmantel Edelmetalle vorhanden. Dies wird damit erklärt, dass nach Abschluss der Kernbildung kleinere Körper wie Asteroide 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 früheren Berechnungen zufolge auch das gesamte Wasser auf die Erde gebracht haben.“

Wie die Wissenschaftler aus Münster nun aber zeigen können, gibt es zwischen Asteroiden und der Erde Unterschiede in der Isotopen-Zusammensetzung des Rutheniums: „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 Fischer-Gödde.

Laut den Autoren der Studie werden die Isotopen-Unterschiede größer, je weiter die Asteroide von der Sonne entfernt sind und gehen nun davon aus, dass dieses Prinzip auch für Kometen gilt. „Da aber nur Asteroide 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.“

Stattdessen sprechen die neuen Daten dafür, dass die Erde schon sehr früh, in ihrer Hauptbildungsphase, wasserreiche Körper aufnahm. Dieses Ergebnis passe zu neueren Modellen der Planetenbildung, die zeigen, 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 abschließend.

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