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Astronomie+Physik

Rosetta-Daten durchkreuzen Kometen-Theorie zum Erdwasser

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Der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0
Wie ein blauer Edelstein auf schwarzem Samt leuchtet die Erde vor dem Hintergrund des Alls – unsere kosmische Heimat ist unverkennbar ein Planet des Wassers. Doch woher stammt das Element des Lebens? Bisherigen Vermutungen zufolge könnten es einst Kometen, wie der kürzlich berühmt gewordene 67P/Churyumov-Gerasimenko, geliefert haben. Doch diese These scheint nun sehr fragwürdig, berichten Forscher: Daten der Rosetta-Mission sprechen gegen Vertreter dieses Kometentyps als maßgebliche Wasserlieferanten.

Eins scheint klar: Das irdische Wasser kann nicht von Anfang an da gewesen sein, denn in ihrer Kindheit war die Erde so heiß, dass Wasser verdampfte und ins All entschwand. Folglich muss der blaue Schatz der heutigen Erde erst nachträglich eingetroffen sein. Als die möglichen Wasserlieferanten gelten schon seit längerem Asteroiden und Kometen, denn die kleinen Himmelskörper enthalten nachweislich Wassereis. Sie könnten die junge Erde demnach mit dem kostbaren Nass geradezu bombardiert haben.

Um zu klären, welche Sorte Himmelsboten der Erde einst das Wasser brachten, untersuchen Wissenschaftler die Isotopenzusammensetzung des Wassers von Asteroiden und Kometen. Übereinstimmen muss dabei der Gehalt an Deuterium – schwerem Wasserstoff. Auf der Erde kommt auf etwa 6.400 „normale“ Wassermoleküle eines, bei dem ein Wasserstoffatom durch das schwerere Isotop Deuterium ersetzt ist. Bei der Suche  nach den maßgeblichen Wasserlieferanten gilt also: Sie müssen  ähnliche Werte aufweisen.

Wer lieferte den blauen Schatz?

Lange Zeit kamen hauptsächlich Asteroiden, die zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter um die Sonne kreisen in Frage. Erst vor kurzem entdeckten Forscher allerdings, dass auch die beiden Kometen 103P/Hartley2 und 45P/Honda-Mrkos-Pajdušáková erdähnliches Wasser enthalten. Als Entstehungsort dieser Körper gilt der so genannte Kuiper-Gürtel, eine Region weit jenseits der Umlaufbahn des Neptuns. Auch der Rosetta-Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko zählt zu dieser Kometenfamilie. Eine der Forschungsfragen der ESA-Mission zu diesem Kometen war deshalb: Besitzt auch er Wasser, das zu dem der Erde passt.

Verantwortlich für die Messungen war das Massenspektrometer ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis). In der Zeit vom 8. August bis 4. September 2014 konnte dieses Instrument den Wasserdampf von 67P/Churyumov-Gerasimenko genau erfassen und so auch die Isotope verlässlich aufspüren. Die Auswertungen ergaben allerdings: Das Verhältnis von Deuterium zu Wasserstoff reiht sich nicht in die Werte der kosmischen Geschwistern des Kometen ein: In seinem Fall stehen jedem Deuterium-Atom nur etwa 1.880 normale Wasserstoffatome gegenüber.

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Debatte um den Ursprung des Erdwassers geht weiter

Das Ergebnis widerspricht damit der Annahme, dass alle Kometen der Jupiter-Familie erdähnliches Wasser enthalten. Sie sind offenbar deutlich unterschiedlicher zusammengesetzt als bisher gedacht. Als Haupt-Lieferanten des Erdwassers kommen sie somit eher weniger in Frage. „Unsere Daten untermauern Modelle, die die Asteroiden als die Hauptwasserquelle für die Ozeane der Erde sehen“, resümiert die wissenschaftliche Leiterin des ROSINA-Teams Kathrin Altwegg von der Universität Bern. Rosetta-Forscher Matt Taylor von der ESA fügt hinzu: „Die Ergebnisse liefern nun den Debatten über die Herkunft des irdischen Wasser neuen Treibstoff.“

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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