Rosetta-Mission zu Komet Tschurjumow-Gerassimenko: Das Wasser auf der Erde kam wohl doch nicht von Kometen
Eisbrocken wie der Komet "Tschuri" gelten als mögliche Quelle für das irdische Wasser. Möglicherweise zu Unrecht, wie aktuelle Daten der Sonde Rosetta zeigen. Doch woher kam es dann?
Das Wasser in dem Kometen „Tschurjumow-Gerassimenko“ enthält drei Mal so viel Deuterium, also schweren Wasserstoff, wie das Wasser in den irdischen Ozeanen. Das zeigen Messungen der Raumsonde „Rosetta“, die den Kometen seit August begleitet. Das Wasser auf der Erde kann demnach nicht – wie vielfach angenommen – von Kometen stammen, schreibt ein Forscherteam um Kathrin Altwegg von der Universität Bern im Fachblatt „Science“. Als Ursprung kämen eher Asteroiden infrage.
Anteil des schweren Wasserstoffs bestimmt
„Die Herkunft des Wassers sowie organischer Stoffe auf der Erde und den anderen terrestrischen Planeten ist umstritten“, argumentieren die Forscher. „Die beste Methode, um zwischen verschiedenen Szenarios zu unterscheiden, besteht darin, das Verhältnis zwischen Deuterium und normalem Wasserstoff zu bestimmen.“ Wassermoleküle bestehen aus je einem Atom Sauerstoff und zwei Atomen Wasserstoff. Wasserstoff ist das physikalisch einfachste Element, seine Atome bestehen aus einem Proton, um das ein Elektron kreist. In geringen Mengen kommt aber auch schwerer Wasserstoff vor, Deuterium genannt. Dessen Atomkern enthält zusätzlich ein Neutron.
Altwegg ist die Chefwissenschaftlerin des Massenspektrometers „Rosina“ an Bord von Rosetta. Damit kann die chemische Zusammensetzung des Kometen untersucht werden sowie die Häufigkeit der Isotope eines Elements, also seiner Variationen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen im Atomkern.
Deuterium drei Mal häufiger als im Wasser der Ozeane
Das Team hat 50 Analysen ausgewertet, die Rosina vorrangig im August vorgenommen hat. Sie zeigen im Wasser des Kometen Tschuri einen Deuteriumanteil von rund 1 zu 2000, das ist das Dreifache des irdischen Werts und zudem ein Wert, der deutlich höher liegt als frühere Messungen bei anderen Kometen. Diese Differenzen erklären Altwegg und Kollegen mit den unterschiedlichen Herkunftsregionen von kurzperiodischen Kometen wie Tschurjumow-Gerassimenko. Der Begriff bezieht sich auf die Umlaufzeit: diese Kometen umkreisen die Sonne in weniger als 200 Jahren.
Als Wasserspender für die Erde kommen die Kometen damit nicht länger infrage, meinen die Forscher. Doch woher dann? In der Frühzeit des Sonnensystems hat die starke Strahlung der jungen Sonne Wasser und andere flüchtige Stoffe aus der Region der erdähnlichen Planeten herausgeblasen. Die Stoffe, einschließlich des Wassers der Ozeane, müssen also später wieder von außen in das innere Sonnensystem hineintransportiert worden sein.
Das Wasser kam vermutlich mit Asteroiden auf die junge Erde
„Unsere Messungen unterstützen Modelle, die als Quelle nicht Kometen, sondern Asteroiden sehen“, sagt Altwegg. Infrage kommen dafür vor allem Himmelskörper aus der äußeren Region des Asteroidengürtels zwischen Mars und Jupiter. Frühere Untersuchungen haben bereits gezeigt, dass sie nicht nur einen hohen Wasseranteil besitzen, sondern dass zudem der Deuteriumanteil dieses Wassers gut mit dem der irdischen Ozeane übereinstimmt.