Irdisches Wasser älter als die Sonne: Fehlendes Bindeglied nachgewiesen

Das Wasser in unserem Sonnensystem ist wohl wirklich älter als die Sonne: Ein Forschungsteam hat das fehlende Puzzlestück entdeckt, um den ganzen Weg des Stoffs nachzuverfolgen. Die Gruppe um John Tobin von der US-Radioastronomieeinrichtung NRAO hat dafür erstmals die Zusammensetzung des Wassers in einer planetenbildenden Scheibe um einen fernen Stern untersucht. Die Zusammensetzung gleicht der des Wassers auf der Erde, in Kometen und in interstellaren Gaswolken. Mit diesem bislang fehlenden Glied könne man nun ziemlich genau sagen, woher der für die Entstehung von Leben so unverzichtbare Stoff auf unserer Erde stammt und gleichzeitig Modelle für andere (Exo-)Planeten verfeinern.

Der letzte "Missing Link"

Bei der Erforschung des Ursprungs unseres Wassers machen sich Astronomen und Astronominnen schon seit Jahren zunutze, dass Wasser nicht immer komplett gleichförmig aus einem Sauerstoff- und zwei Wasserstoffatomen besteht. Es gibt auch schwereres Wasser, in dem das schwerer Wasserstoff-Isotop Deuterium eines der beiden Wasserstoffatome ersetzt hat. Beide Wasservarianten entstehen unter unterschiedlichen Bedingungen, erklärt Tobins Team jetzt. Deshalb könne aus dem Verhältnis, in dem beide zueinander vorliegen, auf die Geschichte geschlossen werden. So hatte man schon vor Jahren herausgefunden, dass irdisches Wasser dem in Kometen oder Asteroiden gleicht und zu großen Teilen schon vor der Sonne entstanden ist.

Weiterhin war bereits bekannt, dass auch in den interstellaren Gaswolken, aus denen irgendwann Sterne und protoplanetare Scheiben entstehen, Gas in dieser Mischung enthalten. Unklar war aber noch, ob und wie dieses Wasser die Entstehung des Sterns überstehen, damit entstehenden Planeten zur Verfügung stehen kann. Genau dieses fehlende Puzzlestück liefert nun das Team um Tobin. Der erklärt, dass der Nachweis auch deshalb so schwierig war, weil Wasser in planetenbildenden Scheiben meist gefroren ist, was die Analyse deutlich erschwert. Der jetzt untersuchte Stern V883 Orionis sei ein Glücksfall, weil dessen Scheibe ungewöhnlich heiß ist. Ein "dramatischer Energieausbruch" des Sterns erhitze sie, weswegen die Zusammensetzung besonders genau erforscht werden könne.

Mit dem Radioteleskopverbund ALMA der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile habe man das Wasser bei dem 1300 Lichtjahre entfernten Stern nicht nur finden, sondern präzise untersuchen können. Herausgekommen ist dabei nicht nur, dass die Zusammensetzung gut zur Theorie passt, sondern auch, dass in der planetenbildenden Scheibe genug Wasser für 1200 irdische Ozeane enthalten ist. Der Weg des Wassers von den Vorläufergebilden der Sterne bis hinab zu Planeten wie der Erde soll künftig mit dem Extremely Large Telescope der ESO noch genauer erforscht werden. Die jetzige Entdeckung stellt die Forschungsgruppe im Wissenschaftsmagazin Nature vor.

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(mho)