Kometen liefern mehr Wasser als gedacht
Mit Hartley-2 haben Wissenschaftler erstmals einen Schweifstern entdeckt, dessen Wasser dem auf der Erde gleicht.
Nicht nur durch Einschläge von Asteroiden, sondern auch durch Kometen könnten große Mengen Wasser auf unseren Planeten gelangt sein. Darauf deuten neue Messungen des Weltraumobservatoriums Herschel hin, die Wissenschaftler unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) gemacht und jetzt ausgewertet haben. Denn mit 103P/Hartley 2 konnten die Forscher erstmals einen Kometen identifizieren, dessen Wasser ein ähnliches Verhältnis von schwerem zu normalem Wasserstoff aufweist wie irdisches. Hartley-2 hatte sich vor etwa einem Jahr auf seinem Weg um die Sonne der Erde auf nur 18 Millionen Kilometer genähert und so die empfindlichen Beobachtungen ermöglicht.
Abb.: Das Wasser von Hartley-2 hat ein ähnliches Deuterium-Wasserstoff-Verhältnis wie jenes der Erde. Dieses Bild des Kometenkerns gelang der US-amerikanischen Raumsonde Epoxi während des Vorbeiflugs am 4. November 2010. (Bild: Nasa, JPL / Caltech / UMD)
Wasser ist auf dem blauen Planeten ein Zuwanderer. Denn in den frühen Tagen des Sonnensystems war die Erde noch so heiß, dass alle leicht flüchtigen Stoffe verdampften. Nur die äußeren Regionen jenseits der Umlaufbahn des Mars blieben reich an Wasser. Von dort soll es vor etwa 3,9 Milliarden Jahren zurück zur Erde gelangt sein – in erster Linie „an Bord“ von Asteroiden, wie Forscher bisher vermuteten. Den Kometen wiesen die Forscher bislang eine nachrangige Bedeutung zu.
Wichtigstes Indiz bei der Suche nach dem kosmischen Wasserträger ist Deuterium. Im irdischen Wasser beträgt sein Verhältnis zu Wasserstoff etwa 1 zu 6400. Die Körper, die das Wasser auf die Erde gebracht haben, sollten also ein ähnliches Verhältnis der beiden Isotope aufweisen. Bisher traf dies vor allem auf Kleinplaneten zu, die aus dem äußeren Rand des Asteroidengürtels ganz in der Nähe der Umlaufbahn des Jupiters stammen. Die sechs Kometen, für die sich bisher Aussagen zum Deuterium-Wasserstoff-Verhältnis machen ließen, sind hingegen wahrscheinlich deutlich reicher an Deuterium. Ihren Ursprung haben sie in der Nähe der großen Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.
Hartley-2 hingegen ist anders. Wissenschaftler glauben, seine kosmische Heimat läge im Kuipergürtel. Auf seinem ellipsenförmigen Weg vom äußeren Rand des Planetensystems um die Sonne kam der Komet im Oktober und November vergangenen Jahres so nah an der Erde vorbei wie noch nie zuvor seit seiner Entdeckung.
Auch die Instrumente des Weltraumteleskops Herschel waren deshalb zu diesem Zeitpunkt auf den kosmischen Vagabunden gerichtet. Für ihre Beobachtungen nutzten die Forscher Hifi, Heterodyne Instrument for the Far-Infrared, den bislang empfindlichsten Wasserdampfdetektor. Die Messungen ergaben für Hartley-2 ein Deuteriumverhältnis von einem auf etwa 6200 normale Wasserstoffatome kommen. Dieses Verhältnis kommt dem irdischen Wert sehr nahe, Kometen wie Hartley-2 müssen somit ebenso wie die Asteroiden als Wasserlieferanten in Betracht gezogen werden, so die Forscher.
Die neuen Ergebnisse werfen weitere Fragen auf. Denn dem gängigen Modell zufolge müsste ein Körper, je weiter sein Ursprungsort von der Sonne entfernt liegt, mehr Deuterium enthalten. Hartley-2 scheint jedoch aus diesem Schema herauszufallen. Entweder ist der Komet doch in größerer Nähe zur Sonne entstanden, als bisher angenommen, oder die gängigen Vorstellungen zur Deuterium-Verteilung sind nicht korrekt.
MPG / OD
