Wie kam das Wasser auf die Erde film

Japanische Forscher haben Proben eines Asteroiden untersucht – und kamen zu dem Schluss, dass das Wasser auf der Erde vom Rand unseres Sonnensystems stammt

Foto: picture alliance / dpa

Teilen Twittern Senden

Auf der Suche nach dem Ursprung des Lebens auf der Erde haben japanische Forscher jetzt eine bahnbrechende Entdeckung gemacht: Unser Wasser könnte weit entfernt am Rande unseres Sonnensystems entstanden sein – und nur mithilfe von Asteroiden auf die heute „blauer Planet“ genannte Erde gelangt sein.

► „Asteroiden vom Typ C, die reich an flüchtigen und organischen Stoffen sind, könnten eine der Hauptquellen für das Wasser auf der Erde gewesen sein“, heißt es in einer am Montag (15. August) in der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“ veröffentlichten Studie.

Die Forscher aus Japan hatten Material untersucht, das die japanische Raumsonde Hayabusa-2 vor zwei Jahren vom Asteroiden Ryugu zur Erde zurückgebracht hatte. Auf der Suche nach den Ursprüngen des Lebens und der Entstehung des Universums analysierten die Wissenschaftler seltene Gesteins- und Staubproben, die die Raumsonde während ihrer sechsjährigen Weltraummission gesammelt hatte.

Diese Aufnahme zeigt vom Asteroiden Ryugu entnommene Proben, die von den Forschern untersucht wurden

Foto: AFP PHOTO / JAXA

Das organische Material, das in den 5,4 Gramm schweren Ryugu-Partikeln gefunden wurde, stellt der Studie zufolge wahrscheinlich eine wichtige Quelle für flüchtige Stoffe dar, also kohlenstoffhaltige Stoffe, die bei höheren Temperaturen durch Verdunsten in den gasförmigen Zustand übergehen.

Die Wissenschaftler stellten die Hypothese auf, dass dieses Material wahrscheinlich vom äußeren Sonnensystem stammt und von Asteroiden zur Erde gebracht wurde. Demnach könnte es weitere Quellen flüchtiger Stoffe geben, die auf die frühe Erde gelangt seien.

Die Raumsonde Hayabusa-2 war 2014 zu ihrer Mission zum rund 300 Millionen Kilometer entfernten Asteroiden Ryugu gestartet und kehrte vor zwei Jahren in die Erdumlaufbahn zurück, um eine Kapsel mit der Probe abzusetzen.

Lesen Sie auch

500 Mio. Jahre lang : Hier knutschen zwei Galaxien

Ein neues Bild aus dem All zeigt die Spiralgalaxien NGC 4567 und NGC 4568 beim Knutschen.

Wer hört uns da denn zu? : Nasa OHRtet irren Krater auf dem Mars

Die Nasa hat ein spektakuläres Foto vom Roten Planeten veröffentlicht.

In der Studie wiesen die Forscher erneut auf die Bedeutung der Mission für die Forschung hin. „Ryugu-Partikel gehören zweifellos zu den am wenigsten kontaminierten Materialien des Sonnensystems, die für Laborstudien zur Verfügung stehen“, schrieben die Forscher. Die laufenden Untersuchungen dieser Proben würden „sicherlich unser Verständnis der frühen Prozesse im Sonnensystem erweitern“. (rob, afp)

Die anderen Planeten unseres Sonnensystems besitzen kein flüssiges Wasser. Warum ist das so und warum ist das bei der Erde anders? Meteoriten liefern die Antwort.

Zweidrittel der Erde sind mit Wasser bedeckt, doch woher kommt das?

Foto: Panthermedia.net/TsuneoMP

Haben Sie sich schon einmal überlegt, wie das Wasser auf die Erde kam, während es auf den anderen Planeten unseres Sonnensystems nicht in flüssiger Form vorhanden ist? Sind die chemischen Grundlagen dafür auf der Erde entstanden oder ist das Wasser aus dem All zu uns gekommen? Die Diskussionen darüber sind wieder einmal im vollen Gange. Befeuert auch durch einen aktuellen Forschungsbericht aus England. Dort ist am 28. Februar 2021 im kleinen Städtchen Witchcombe ein etwa 500 Gramm schwerer Meteorit eingeschlagen, der Wasser enthalten hat, wie Untersuchungen ergeben haben.

Zwei Drittel der Erde sind mit Wasser bedeckt

Unsere Erde ist zu zwei Dritteln mit Wasser bedeckt – riesigen Ozeanen stehen kleine Landmassen gegenüber. Damit hat unser Planet ein Alleinstellungsmerkmal, weder auf Mars noch auf dem Merkur, weder auf der Venus noch auf dem Jupiter gibt es Wasser – zumindest nicht in flüssiger Form. Entweder haben die Planeten nicht genügend Schwerkraft, um eine Atmosphäre festzuhalten (Merkur) oder es ist dort zu kalt (Mars) oder zu heiß (Venus).

Top Stellenangebote

Slider zurück scrollen Slider weiter scrollen

Program Certification Engineering (d/m/f) Airbus

Manching Zum Job 

Projektleiter (m/w/d) Nahrungsmittelindustrie INOTEC GmbH

Reutlingen Zum Job 

Entwicklungsingenieur (m/w/d) Vorentwicklung - Mechatronische Systeme Bühler Motor GmbH

Nürnberg Zum Job 

Projektingenieur (m/w/d) Verfahrenstechnik, Pharmatechnik Dohm Pharmaceutical Engineering

Mannheim Zum Job 

Prüfingenieure (m/w/d) Dohm Pharmaceutical Engineering

Ulm, Ludwigshafen am Rhein Zum Job 

Vertriebsingenieur / Sales Engineer (m/w/d) Schwerpunkt Wasserstofftechnik MAXIMATOR GmbH

Sinsheim Zum Job 

Ingenieur Verfahrenstechnik, Pharmatechnik, Prozesstechnik, TGA, Bauwesen (m/w/d) Dohm Pharmaceutical Engineering

Leverkusen Zum Job 

Ingenieur / Techniker (m/w/d) im Bereich Automatisierung und Steuerungstechnik ASK GmbH

Wolfenbüttel bei Braunschweig Zum Job 

Gruppenleiter Maschinen- und Verfahrenstechnik (m/w/d) RheinEnergie

Köln (Niehl) Zum Job 

Procurement Manager (m/w/d) CSA / Bauleistungen WACKER

Burghausen Zum Job 

Bauleiter (m/w/d) für den Bereich Straßen- und Tiefbau EUROVIA Verkehrsbau Union GmbH

Berlin, Michendorf Zum Job 

Bauleiter (m/w/d) für den Bereich Asphaltstraßenbau Eurovia Verkehrsbau Union GmbH

Berlin, Michendorf Zum Job 

Junior Technical Business Manager (m/w/d) agap2 - HIQ Consulting GmbH

Frankfurt am Main, München, Mannheim Zum Job 

Projektingenieur:in Automatisierungs- & Elektrotechnik agap2 - HIQ Consulting GmbH

Mannheim, Frankfurt oder München Zum Job 

Bausachverständiger Immobilien (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH

Siegen Zum Job 

Testingenieur:in Mechatronik & Elektrotechnik agap2 - HIQ Consulting GmbH

Großraum Frankfurt am Main, Mannheim oder München Zum Job 

Experte Digitale Markenführung (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH

Stuttgart Zum Job 

SAP & Salesforce Service Manager (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH

Stuttgart Zum Job 

Sachverständiger Umweltschutz & Emission (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH

Karlsruhe Zum Job 

Fachkraft Arbeitssicherheit & Gesundheit (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH

Oberfranken, Oberpfalz Zum Job 

Auf der Erde ist das anders, allerdings gab es nicht seit Anfang an dort Wasser. Zunächst war sie ein glühender heißer Klumpen, wie die anderen Planeten auch. Durch die Schwerkraft, die in alle Richtungen gleich stark wirkt, formte sie sich zu einer Kugel. Und das Wasser? Wissenschaftler vermuten, dass es von Kometen stammt. Diese Gebilde aus Staub und Eis stammten ursprünglich aus dem Rande des Sonnensystems, einige gerieten aber auch in das innere Sonnensystem und wurden Bestandteil der frisch entstehenden Erde. Da es dort anfangs noch zu heiß war, verdampfte das Eis und gelangte in die Atmosphäre.

Erst als sich die Erde langsam abkühlte, wurde aus dem Dampf aus der Atmosphäre, Wasser auf der Erde. Die Forschung vermutet, dass es einige zehntausend Jahre sturzbachartig geregnet haben muss, damit die riesigen Ozeane entstehen konnten. An manchen Stellen staute sich das Wasser bis zu zehn Kilometer hoch. Ähnliches ist auch auf den anderen Planeten passiert, nur konnte sich aus den oben genannten Gründen kein flüssiges Wasser auf ihnen sammeln. Und so kam es, wie es kommen musste: Auf der Erde entwickelte sich Leben in Form von Pflanzen, Tieren oder Menschen, während es auf den anderen Planeten unseres Sonnensystems karg und unwirtlich blieb.

Wie der Witchcombe-Meteorit bei der Forschung hilft

Am 22. Februar 2021 um etwa 22 Uhr stürzte eine Feuerkugel in Richtung Erde und schlug in eine Einfahrt im englischen Städtchen Witchcombe ein. Aufgezeichnet von 16 speziellen Meteoriten-Kameras sowie rund 1000 Handykameras dokumentiert. Die Bewohner der Stadt rannten sofort auf die Straße, zogen sich Handschuhe über und sammelten feine Gesteinssplitter ein. Zum Glück konnte noch genug Material für die Wissenschaft geborgen werden.

„Kleine Fragmente lagen überall im Garten herum, im Nachbargarten und bis auf die Straße hinaus. Und nach nur zwölf Stunden war das Material bereits gesichert.“ (Ashley King, Planetenforscher)

So setzte sofort eine Suche der britischen Planetenforschungsgemeinschaft ein, die tatsächlich noch weitere Funde zu vermelden hat. Am 6.März 2021 wurde das größte Stück des Meteoriten auf einem Acker in der Nähe von Winchcombe gefunden. Der schmelzverkrustete Stein ist 152,0 Gramm schwer, insgesamt wurden 531,5 Gramm Meteoritengestein gefunden. Da der Meteorit kurz nach der Landung geborgen wurde, bietet er eine nahezu unverfälschte Aufzeichnung der Zusammensetzung von Asteroiden.

Die folgenden Untersuchungen haben nun ergeben, dass der Winchombe-Meteorit reichlich hydratisierte Silikate enthält. Diese sind durch Flüssigkeit-Gesteins-Reaktionen entstanden, ebenso durch kohlen- und stickstoffhaltige organische Stoffe. Die nahezu reine Wasserstoff-Isotopen-Zusammensetzung ist mit der irdischen Atmosphäre vergleichbar. Das gilt als weiterer Beweis, dass flüchtige, kohlenstoffhaltige Asteroiden eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Wassers auf der Erde gespielt haben.

Die Anfänge der Erde

Das Alter der Erde wird auf rund 4,5 Milliarden Jahre datiert, damals verdichteten sich Kometen, Gas und Staub zu einem brodelnden Magmaklumpen, wie wir ihn bereits beschrieben haben. Durch die eigene Schwerkraft wurden die Einzelteile stark zusammengepresst, so dass sie einem starken Druck ausgesetzt waren. Im Erdmittelpunkt war dieser Druck am stärksten, dort wurde das Gestein besonders stark aufgeheizt und sorgte dafür, dass selbst an der Oberfläche nichts erstarrte.

Auch interessant:

Bilder vom Asteroidengürtel

Asteroid: Neue Bilder beantworten Frage des Lebens

Astronomie

Kein Leben auf Venus: Doch Entdeckung auf Mars macht Hoffnung

Über mehrere hundert Millionen Jahre kühlte sich auch die Erdoberfläche nicht so stark ab, dass sich dort die Ozeane bilden konnte. Den Grund dafür liefert der Mond: Dort sind noch heute zahlreiche Krater zu sehen, die durch Meteoriten-Einschläge entstanden sind. Gleiches wird für die Erde vermutet. Je größer die Brocken, desto heftiger die Einschläge. Schon Brocken von einigen hundert Tonnen können Explosionen von der Stärke einer Atombombe verursachen. Erst als die Gesteinseinschläge aus dem All abnahmen, beruhigte sich die Erde allmählich und die Oberfläche verfestigte sich. So konnte der Wasserdampf aus der Atmosphäre abregnen.

Heute schlagen nur noch selten Meteoriten in die Erde ein. Die meisten sind so klein, dass sie auf dem Weg durch die Luft vollständig verglühen. Sind sie etwas größer, verdampfen sie nicht ganz und erreichen den Erdboden. Sind sie nur wenige Zentimeter klein, hinterlassen sie höchstens eine Delle im Autodach, es geht aber auch anders. Der größte bekannte Meteorit hatte einen Durchmesser von mehreren Kilometer und hinterließ einen Krater von 180 Kilometern Durchmesser. Der dabei entstehende Staub verdunkelte die Sonne für mehrere hundert Jahre. Die Auswirkungen waren global zu spüren, viele Pflanzen und Tiere starben. Es war das Ende der Dinosaurier.

Materialien aus Weltraummissionen untermauern die Annahmen

Dass das Wasser auf der Erde aus dem All stammt, wird auch durch diverse Weltraummissionen untermauert, bei denen Materialien von Asteroiden gesammelt wurden. Erst kürzlich haben die Missionen Hayabusa 2 der japanischen JAXA sowie Osiris-Rex der NASA Oberflächen der kohlenstoffhaltigen erdnahen Asteroiden Ryugu beziehungsweise Bennu beprobt. Beide Asteroiden haben eine komplexe Umlaufgeschichte hinter sich, sie wurden möglicherweise während ihrer Reise vom äußeren Sonnensystem auf ihre jetzige Position verändert.

Laboranalysen haben ergeben, dass die Zusammensetzung des Witchcombe-Meteoriten vergleichbar ist mit den Materialien aus dem All. Im Fall von Ryugu zeigte sich zudem, dass die Proben organische Moleküle sowie Aminosäuren enthielten. Besonders die Aminosäuren sind hier von besonderem Interesse, da sie die fundamentalen Bausteine unseres Lebens sind. Es kann daher gut sein, dass die Meteoriten und Asteroiden nicht nur Wasser, sondern auch Leben auf unsere Erde brachten.

Ein Beitrag von:

• Dominik Hochwarth

  

  Content-Manager beim VDI-Verlag. Nach einem Bauingenieurstudium und einer Weiterbildung zum Online-Redakteur, Volontariat und 20 Jahren als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop, landete er bei ingenieur.de. Er schreibt hauptsächlich über Technik und Forschung.

  Wie kam das Wasser auf die Erde?

  Doch woher kommt das Wasser auf der Erde eigentlich? Etwa zwei Drittel der Erdoberfläche sind von Wasser bedeckt. Wissenschaftler vermuten, dass das Wasser von Kometen stammt. Diese Klumpen aus Eis und Staub bildeten sich ursprünglich am Rand des Sonnensystems.

  Wann entstand das Wasser auf der Erde?

  Unabhängige geochemische Gesteinsanalysen deuten darauf hin, dass Wasser womöglich schon vor mehr als vier Milliarden Jahren auf der Erde vorhanden war. Wie die wichtige chemische Verbindung aus Sauerstoff und Wasserstoff ursprünglich auf die Erde gelangt ist, ist noch ungewiss.

  War die ganze Erde mal unter Wasser?

  Ozeane bedecken heute drei Viertel unseres Planeten. Doch in der Frühzeit der Erde könnte ihre Oberfläche fast komplett von Wasser bedeckt gewesen sein. Neue Indizien dafür haben nun Forscher in einer 3,2 Milliarden Jahre alten Gesteinsformation in Australien gefunden.

  Wie nennt man die ersten Meere die auf der Erde entstanden sind?

  Die heutigen Weltmeere sind Stücke eines einst weltumfassenden Ozeans namens Panthalassa. Dieses Urmeer umgab damals den Super-Kontinent Pangäa. Als Pangäa vor 150 Millionen Jahren zerbrach und seine Reste auseinanderdrifteten, füllten sich die dazwischen liegenden Gräben mit Wasser.