Das Wasser kam früh auf die Erde

Das Wasser auf der Erde ist Voraussetzung für Leben, wie wir es kennen. Aber wo kommt es her und seit wann ist es hier? Wissen­schaftler disku­tieren zwei Möglich­keiten. So könnte das Wasser schon früh während der Haupt­phase der Erd­ent­stehung da gewesen sein. Eine andere Hypo­these besagt, dass die Erde zunächst völlig trocken war und das Wasser erst später auf die Erde gelangte: durch die Ein­schläge von Kometen oder Aste­roiden, die aus äußeren Bereichen des Sonnen­systems stammten. Plane­to­logen der Uni Münster haben die Hypo­thesen jetzt mit sehr genauen Isotopen­messungen an Meteo­riten über­prüft. Ihr Fazit: Das Wasser gelangte bereits früh während der Erd­ent­stehung auf die Erde.

Die Wissenschaftler untersuchten die Isotopen-Zusammensetzung des Edel­metalls Ruthe­nium. Der Hinter­grund: Edel­metalle haben eine extreme Tendenz, sich mit Metall zu verbinden. Sie sollten daher bei der Bildung der Erde voll­ständig in den metal­lischen Erd­kern gewan­dert sein. Jedoch sind im Erd­mantel Edel­metalle vor­handen. Das lässt sich damit erklärt, dass nach Abschluss der Kern­bildung kleinere Körper wie Aste­roiden oder Kometen mit der Erde kolli­dierten und dadurch neues Material auf die Erde gelangte. Dieses neue Material – in der Fach­sprache „late veneer“ für „späte dünne Lage“ genannt – gelangte nicht mehr in den Erd­kern und reicherte den Erd­mantel wieder mit Edel­metallen an. So könnte Berech­nungen zufolge auch das gesamte Wasser auf die Erde gelangt sein.

Die Forscher der Uni Münster zeigten jedoch, dass es zwischen Aste­roiden und der Erde Unter­schiede in der Iso­topen-Zusammen­setzung des Ruthe­niums gibt. „Alles Ruthe­nium im Erd­mantel kommt vom 'late veneer'. Die Unter­schiede in der Iso­topen-Zusammen­setzung zeigen, dass das 'late veneer' nicht aus Aste­roiden bestehen kann, sondern aus dem Inneren des Sonnen­systems stammen muss“, erklärt Mario Fischer-Gödde. Gemein­sam mit Thorsten Kleine hatte er verschie­dene Meteo­rite unter­sucht. Diese Meteo­rite sind Bruch­stücke von Aste­roiden, die sich zwischen Mars und Jupiter befinden.

Die Forscher zeigten, dass die Isotopen-Unterschiede größer werden, je weiter die Aste­roiden von der Sonne ent­fernt sind. Sie gehen davon aus, dass dieses Prinzip auch für Kometen gilt. Da aber nur Aste­roiden und Kometen, die weit von der Sonne ent­fernt sind, über­haupt genügend Wasser ent­halten, schließen diese Daten aus, dass das Wasser auf der Erde vom „late veneer“ stammt, so das Fazit von Fischer-Gödde und Kleine. „Unseren Daten zeigen, dass die Erde schon sehr früh, in ihrer Haupt­bildungs­phase, wasser­reiche Körper auf­nahm“, erklären die beiden Wissen­schaftler. Das Ergeb­nis passe zu neueren Modellen der Planeten­bildung, die zeigen, dass durch die Ent­stehung von Jupiter schon sehr früh wasser­reiches Material vom äußeren in das innere Sonnen­system trans­por­tiert wurde. „Dieses Material wurde in die Erde einge­baut und hat unserem Heimat­planeten lebens­freund­lich gemacht“, sagt Kleine.

WWU / RK