Fahndung nach Deuterium - wissenschaft.de
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Fahndung nach Deuterium

Das schwere Wasserstoff-Isotop Deuterium (D) besitzt in seinem Atomkern neben einem Proton auch ein Neutron. Sein Atomkern ist also etwa doppelt so schwer wie der Kern des regulären Wasserstoff-Atoms. In Wasser-Molekülen kann Deuterium den Platz des leichten Wasserstoff-Atoms (H) einnehmen, zum Beispiel im D2O, dem „schweren Wasser“ – oder, weitaus häufiger, im HDO-Molekül. Mit dem D/H-Wert wird der Anteil des Deuteriums im Wasser beschrieben. Er gilt als Schlüssel zur Klärung der Herkunft des Wassers im Sonnensystem. Irdisches Ozeanwasser hat einen D/H- Wert von 0,15 Promille: Auf jedes der seltenen D-Atome kommen also rund 6700 reguläre Wasserstoff-Atome. Die Werte der Kohligen Chondriten (besonders wasserreicher Meteoriten) rangieren teilweise in unmittelbarer Nähe: zwischen 0,12 und 0,32 Promille.

Für D/H-Messungen steht seit 2009 das Weltraumteleskop Herschel zur Verfügung. Sein HIFI-Instrument (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared) ist das empfindlichste Spektrometer, das je für das ferne Infrarot konstruiert wurde. Die Forscher messen damit das Vorkommen zweier Moleküle: von H2O und von HDO. Ziel ist ein möglichst detailliertes Gesamtbild: Mars, die Gasplaneten sowie die Saturnmonde Titan und Enceladus stehen auf der Herschel-Liste.

„Außerdem soll mit Hartley 2 erstmals der D/H-Wert eines Kometen der sonnennahen Jupiter-Familie gemessen werden“, freut sich Paul Hartogh. Er leitet das Beobachtungsprogramm vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung im niedersächsischen Katlenburg-Lindau aus.

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