Neue Hypothese zum Ursprung des Wassers auf der Erde

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Forscher der Universität Kopenhagen vermuten, dass Wasser auf der Erde entstand, als der Planet während seiner Entstehung Staub und Eis absorbierte.

Simulation der Entstehung der Erde aus kleinen Kieselsteinen. Foto: UHT Zürich — Simulation der Entstehung der Erde aus kleinen Kieselsteinen. Foto: *UHT Zürich*

Die Erde könnte sich viel schneller gebildet haben als bisher angenommen. Sie entstand aus winzigen, wenige Millimeter großen Kieselsteinen, die sich über Millionen von Jahren ansammelten. Die neue Hypothese impliziert auch, dass nicht eisige Kometen Wasser auf die Erde brachten, sondern dass die wesentlichen Bestandteile des Lebens auf dem Planeten bereits vorhanden waren, als die junge Erde Wasser aus ihrer Umgebung im Weltraum aufsaugte. Diese Schlussfolgerung hat wichtige Auswirkungen auf die Suche nach Leben außerhalb des Sonnensystems, denn sie legt nahe, dass bewohnbare Planeten mit Wasser um andere Sterne häufiger vorkommen könnten als derzeit angenommen. Isaac Onyett, Doktorand am Zentrum für Stern- und Planetenentstehung der Universität Kopenhagen, und seine Kollegen veröffentlichten die Studie am 14. Juni in der Fachzeitschrift Nature .

Die Hypothese des Teams geht davon aus, dass vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, als die Sonne noch ein junger Stern war und von einer Scheibe aus Staub und Gas umgeben war, kleine Staubkörner von den entstehenden Planeten angezogen wurden, sobald sie eine bestimmte Größe erreicht hatten. Im Fall der Erde sorgte dieser Prozess der Materialaufnahme aus der Staub- und Gasscheibe dafür, dass der Planet mit Wasser versorgt wurde.

Die Scheibe enthält außerdem viele Eiskörner. Während der Staubabsaugung absorbiert sie auch einen Teil des Eises. Dieser Prozess trägt zur Existenz von Wasser während der Entstehung der Erde bei, anstatt auf ein zufälliges Ereignis zu vertrauen, das 100 Millionen Jahre später Wasser auf den Planeten brachte.

„Die Entstehung von Planeten wird schon lange diskutiert“, sagt der Geochemiker Martin Schiller von der Universität Kopenhagen, der Teil des Forschungsteams war. „Eine Hypothese ist, dass Planeten durch Kollisionen mehrerer Körper entstehen, die im Laufe von 100 Millionen Jahren allmählich an Größe zunehmen. In diesem Fall müsste das Auftreten von Wasser auf der Erde ein Zufallsereignis sein.“

Beispiele für solche zufälligen Ereignisse sind wasserhaltige Eiskometen, die spät in der Entstehungsphase des Planeten auf ihn einschlugen. „Wenn die Erde so entstanden ist, können wir uns glücklich schätzen, dass es auf der Erde Wasser gibt. Die Wahrscheinlichkeit, dass auf einem Exoplaneten Wasser existiert, ist also eher gering“, sagt Schiller.

Das Team entwickelte die neue Hypothese, indem es Siliziumisotope als Maß für den Mechanismus der Planetenentstehung und die dabei beteiligten Zeitskalen verwendete. Durch die Untersuchung der Isotopenzusammensetzung von mehr als 60 Meteoriten und Planeten konnten sie eine Beziehung zwischen erdähnlichen Gesteinsplaneten und anderen Körpern im Sonnensystem herstellen.

Die neue Theorie sagt voraus, dass ein Planet, der einen sonnenähnlichen Stern in der richtigen Entfernung umkreist, Wasser haben wird, so Professor Martin Bizzarro vom Globe Institute, Mitautor der Studie.

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