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Neue Analyse: Stammt das Erd-Wasser doch von Kometen?

Symbolbild: Der Komet „Lovejoy“, fotografiert von Bord der ISS. Copyright: Gemeinfrei
Symbolbild: Der Komet „Lovejoy“, fotografiert von Bord der ISS.
Copyright: Gemeinfrei

Paris (Frankreich) – Obwohl sich ihr Wasser von dem der irdischen Meere unterscheidet, galten bislang Kometen als wahrscheinlichste Quelle der irdischen Ozeane. Jetzt zeigen neue Analysen, dass das Wasser einer Kometenfamilie, der sogenannten hyperaktiven Kometen, dem terrestrischen Wasser sehr viel ähnlicher ist. Die Diskussion dürfte wieder eröffnet sein.

Wie das internationale Team um Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des französischen CNRS-Labors für Strahlen- und Materiestudien in Astrophysik und Atmosphäre, der Sorbonne Université und der Université Cergy-Pontoise aktuell im Fachjournal „Astronomy & Astrophysics“ (DOI: 10.1051/0004-6361/201935554) berichtet, basiert die neue Analyse hauptsächlich auf Messungen zum Kometen „46P/Wirtanen“, die mit dem fliegenden Stratosphären-Observatorium „SOFIA“ durchgeführt wurden.

Hintergrund
Laut der Standardtheorie zur Entstehung von Planeten und Planetensystemen ist die Erde vermutlich durch die Kollision kleiner Himmelskörper, sog. Planetesimale, entstanden. Da solche Körper jedoch arm an Wasser sind, muss das Wasser der Erde entweder von einem größeren Planetesimal oder durch einen Schauer kleinerer Objekte wie Asteroiden oder Kometen geliefert worden sein.

Um die Quelle des irdischen Wassers zu ermitteln, untersuchen die Forscher die Isotopenverhältnisse und insbesondere das Verhältnis von Deuterium zu Wasserstoff in Wasser, das als „D/H-Verhältnis“ bezeichnet wird (Deuterium ist eine schwerere Form von Wasserstoff).

Nähert sich ein Komet der Sonne, sublimiert sein Eis und bildet eine Atmosphäre aus Wasserdampf, die aus der Ferne analysiert werden kann. Die bisher gemessenen D/H-Verhältnisse der Kometen waren jedoch im Allgemeinen zwei- bis dreimal so hoch wie die des irdischen Ozeanwassers, woraus geschlossen werden kann, dass Kometen nur etwa 10 Prozent des Erdwassers lieferten (…GreWi berichtete).

Als sich im Dezember 2018 der Komet „46P/Wirtanen“ der Erde näherte, gelang es den Wissenschaftlern diesen mit dem SOFIA-Observatorium zu analysieren. „46P“ war bereits der dritte Komet, der dasselbe D/H-Verhältnis aufwies wie das Wasser irdischer Ozeane. Wie die beiden zuvor analysierten Kometen gehört er zur Kategorie der sog. hyperaktiven Kometen, die bei Annäherung an die Sonne mehr Wasser freisetzen, als die Oberfläche ihres Kerns eigentlich zulässt. Der Überschuss wird durch eisreiche Partikel in der Atmosphäre erzeugt.

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Fasziniert bestimmten die Forscher die aktive Fraktion (d. H. Die Fraktion der Kernoberfläche, die zur Erzeugung der in ihrer Atmosphäre vorhandenen Wassermenge erforderlich ist) aller Kometen mit einem bekannten D/H-Verhältnis und fanden dabei  heraus, dass es einen Zusammenhand zwischen der aktiven Fraktion und dem D/H-Verhältnis des Wasserdampfs gibt: „Je mehr ein Komet zur Hyperaktivität neigt (dh eine aktive Fraktion über 1), desto mehr nimmt sein D/H-Verhältnis ab und nähert sich diesem an der Erde.“

Hyperaktive Kometen, deren Wasserdampf teilweise aus in die Atmosphäre ausgestoßenen Eiskörnern stammt, haben daher ein ähnliches D/H-Verhältnis wie terrestrisches Wasser, im Gegensatz zu Kometen, deren Gashalo nur durch Oberflächeneis erzeugt wird.

Schlussfolgernd schlagen Autoren der aktuellen Studie demnach vor, dass die in der Atmosphäre des letzteren gemessenen D/H-Verhältnisse nicht unbedingt auf das in ihrem Kern vorhandene Eis hindeuten. Sollte diese Hypothese zutreffen, kann das Wasser in allen Kometenkernen tatsächlich dem terrestrischen Wasser sehr ähnlich sein, was die Debatte über den Ursprung der Ozeane der Erde erneut eröffnet.

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Kometen-Hypothese widerlegt: Wasser gelangte sehr viel früher auf die Erde 26. Januar 2017
Edelgas-Fund spricht gegen Kometen als Lieferanten des irdischen Wassers 29. September 2015
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Andreas Müller
Fachjournalist Anomalistik | Autor | Publizist
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