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Nachschub von oben

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 18.10.2011 15:49

Das irdische Wasser kann doch aus mehr Quellen stammen, als die Astronomen zuletzt glaubten. Die Analyse des Kometen Hartley 2 mit dem Esa-Weltraumteleskop Herschel ergab einen Isotopenfingerabdruck für das Kometenwasser, der dem des irdischen Wassers überraschend nahekommt. Die kosmischen Schneebälle wären damit als Wasserträger wieder im Rennen.

ErdeDie frühe Erde war der Ansicht vieler Planetologen zufolge so heiß, dass alle flüchtigen Substanzen wie eben Wasser, die aus der Entstehungsphase des Sonnensystems noch übrig waren, ins Weltall entwichen. Weil aber das nasse Element das Bild unseres Planeten seit Jahrmilliarden prägt, muss Wasser nachgeliefert worden sein. Der Vorrat soll in der Zeit des sogenannten Schweren Bombardements, als bis vor rund 3,8 Milliarden Jahren unzählige größere und kleinere Himmelskörper auf die Erde einprasselten, aufgefüllt worden sein. Lange Zeit galten die Kometen als primäre Wasserträger, weil sie eben zu rund 90 Prozent aus Eis bestehen. Doch die Meinung änderte sich, als die Isotopen-Signatur einer Reihe von Kometen so gar nicht zu der des irdischen Wassers passen wollte. In unseren Ozeanen kommt auf je 6419 normale Moleküle eins, bei dem ein Wasserstoff-Atom durch ein Deuterium-Atom ausgetauscht ist. Deuterium ist Wasserstoff, dessen Atomkern nicht nur ein Proton, sondern auch ein Neutron trägt. Dieses Verhältnis liegt bei so prominenten Kometen wie Halley, Hale-Bopp oder Hyakutake dagegen bei rund 1:3400. "Gängige Theorien kamen deshalb zu dem Ergebnis", berichtet Paul Hartogh vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, "dass weniger als zehn Prozent von Kometen stammen."

Hartley 2 NahaufnahmeSeitdem wurde die Frage, wer die himmlischen Wasserträger nun genau gewesen sind, heftig diskutiert. Kometen wie diese drei hätten andere H2O-Moleküle geliefert, deshalb galten Asteroiden aus dem Gürtel zwischen Mars und Jupiter als Hauptversorger. Hartogh und seine Kollegen haben im vergangenen November mit dem Weltraumteleskop Herschel den Kometen Hartley 2 beobachtet und bei ihm ein Deuterium/Wasserstoff-Verhältnis von 1:6200 gefunden. Die Ergebnisse, über die sie in "Nature" berichten, bringen die kosmischen Schneebälle wieder ins Rennen. "Kometen wie Hartley 2 müssen ebenso wie die Asteroiden als Wasserlieferanten in Betracht gezogen werden", so Hartogh. Während des schweren Bombardements wären genügend dieser kosmischen Schneebälle auf der Erde gelandet, um sie mit Wasser zu versorgen.

Die Diskrepanz zwischen den jetzigen und den früheren Messwerten bei Kometen können die Astronomen allerdings nicht wirklich schlüssig erklären. Nach bisher gültiger Vorstellung nahm in der protoplanetaren Materiescheibe des Sonnensystems der Deuterium-Anteil mit steigender Entfernung vom Zentrum immer weiter zu. Hartley 2 stammt aus dem Kuipergürtel, einer Trümmerzone jenseits der Neptunbahn rund 450 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Kometen wie Halley oder Hyakutake kommen dagegen zwar aus der Oort'schen Wolke ins innere Sonnensystem, die rund 7,5 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt ist. Entstanden sind sie nach vorherrschender Meinung allerdings in der Nähe der Gasriesen und damit sonnennäher als Hartley 2. "Entweder ist Hartley 2 daher doch in größerer Nähe zur Sonne entstanden, als wir glaubten", meint denn auch Hartogh, "oder die gängigen Vorstellungen zur Deuterium-Verteilung müssen überdacht werden."

Komet Hartley 2Theoretisch kann Hartley 2 ein Komet sein, der in Jupiternähe gebildet und bei der Entstehung des Sonnensystems an dessen Rand geschleudert wurde. Ähnlich erklärt man sich, wie Kometen wie Halley in die abseits gelegene Oort'sche Wolke gelangten. Doch für die Wissenschaftler um Hartogh spricht mehr dafür, dass Hartley 2 auch wirklich im Kuipergürtel gebildet wurde. Alternativ kann das Verteilungsmuster für Deuterium ganz anders sein als man bisher dachte. Eine aktuelle Theorie könnte nach Ansicht von Hartogh und seinem Team hier Hilfestellung leisten. Nach dem "Grand-Tack-Szenario" haben die Gasriesen in der Frühzeit des Sonnensystems für einen großräumigen Materieaustausch in der Staubscheibe um die Sonne gesorgt, so dass die bisherige Annahme, Entfernung und Deuteriumgehalt seien gekoppelt, nicht stimmt. Allerdings, so die Einschränkung, die Beobachtung bei Hartley 2 sei bislang der einzige Messwert, der in diese Richtung zeige. Weitere Messungen seien daher nötig, um die Datenbasis zu verbreitern. 

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