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Brachte interplanetarer Staub Wasser auf die Erde?
von Stefan Deiters
astronews.com
28. Januar 2014
Ständig regnen Partikel des interplanetaren Staubs auf die
Erde nieder. Dieser stammt von Kometen und Asteroiden oder ist von der
Entstehung des Planetensystems übrig geblieben ist. Jetzt haben Wissenschaftler
Hinweise dafür gefunden, dass durch diese Teilchen nicht nur organische
Verbindungen, sondern auch Wasser auf die Erde und andere Planeten gelangt sein
könnten.
Durch Sonnenwind
entsteht Wasser auf der Oberfläche von Partikeln
des interstellaren Staubs.
Bild: John Bradley, UH SOEST/ LLNL |
Der Raum zwischen den Planeten des Sonnensystems ist nicht leer: Außer
Asteroiden, Kometen und kleineren Meteoroiden findet sich hier auch
interplanetarer Staub. Dieser stammt entweder noch aus der Zeit der Entstehung
des Planetensystems oder ist später durch Kollision von Asteroiden oder durch
das "Auftauen" von Kometen entstanden. Die Staubpartikel "regnen" ständig auf
die Erde und andere Objekte des Sonnensystems hinab und könnten - so das
Ergebnis einer neuen Studie - nicht nur organische Moleküle, sondern auch Wasser
dabei haben.
Der interplanetare Staub ist im All nämlich dem ständigen Bombardement durch den
Sonnenwind ausgesetzt. Dieser besteht hauptsächlich aus Wasserstoffionen.
Kollidieren diese mit dem Staub, können sie die Mineralverbindungen, aus denen
der Staub besteht, zerstören. Dabei bleibt oft Sauerstoff zurück, aus dem
schließlich - durch Reaktion mit Wasserstoff - ein Wassermolekül entsteht.
"Es ist eine faszinierende Vorstellung, dass der Eintrag von Staub wie ein
kontinuierlicher Niederschlag von kleinen Reaktionsgefäßen wirkte, die sowohl
Wasser als auch organische Moleküle enthielten, die für die Entstehung des
Lebens und auf der Erde und vielleicht auch auf dem Mars nötig waren", so Hope
Ishii von Institute of Geophysics and Planetology der School of
Ocean and Earth Science and Technology der University of Hawaiʻi at
Mānoa.
Dieser Mechanismus, durch den Wasser und organische Verbindungen auf die
Oberfläche von Planeten und Monden gelangen kann, sollte natürlich auch in
anderen Planetensystemen und nicht nur bei interplanetarem Staub, sondern auch
auf den Oberflächen von Asteroiden oder Monden funktionieren. So könnte dieser
Prozess auch erklären, woher das Wassereis stammt, das man in einigen ständig
schattigen Mondkratern vermutet (astronews.com berichtete).
"Aber vielleicht viel interessanter ist, dass interplanetarer Staub,
insbesondere Staub, der von Asteroiden und Kometen stammt, organische
Kohlenstoffverbindungen enthält, die den Eintritt in die Erdatmosphäre
überstehen", so Ishii. "Wir konnten nun demonstrieren, dass die Partikel
zusätzlich noch durch den Sonnenwind erzeugtes Wasser dabeihaben. Zum ersten Mal
ist damit gezeigt, dass Wasser und organische Verbindungen zusammen auf einen
Planeten geliefert werden können."
Schon die Analyse der Gesteinsproben, die im Rahmen der Apollo-Missionen
vom Mond zur Erde gebracht wurden, hatte erkennen lassen, dass der Sonnenwind
die chemische Zusammensetzung der staubigen Mondoberfläche verändern kann. Seit
damals besteht auch der Verdacht, dass unter dem Einfluss von Sonnenwind die
Entstehung von Wasser möglich ist.
Die Wassermengen, die auf diese Weise erzeugt werden, sind allerdings so winzig,
dass ein Beweis dieses Prozesses bislang schwierig war. So sollte sich dieses
Wasser in einem sehr dünnen Bereich auf der Oberfläche von Silikatmineralen
befinden, wo es mit bisherigen Methoden nicht nachzuweisen war. Mithilfe eines
modernen Elektronenmikroskops ist es den Wissenschaftlern aber jetzt gelungen,
solches Wasser auf interplanetaren Staubpartikeln tatsächlich zu entdecken.
Die neue Studie macht keine Angaben darüber, welche Menge an Wasser auf diese
Weise auf die Erde gelangt sein könnte. "Wir wollen beispielsweise nicht
behaupten, dass diese Form von Wassereintrag ausreicht, um Ozeane zu füllen", so
Ishii. "Die Bedeutung unserer Arbeit liegt nicht in der Klärung der Frage über
den Ursprung der irdischen Meere, sondern im Nachweis, dass es einen
kontinuierlichen Zustrom von Wasser gemischt mit organischen Verbindungen gibt."
Die Untersuchung wird in einem Fachartikel beschrieben, der in der Zeitschrift
Proceedings of the National Academy of Science erschienen ist.
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