Freitag, 10. Mai 2013

Meteoriten sind gemeinsame Wasserquelle von Erde und Mond


Blick auf die Mondoberfläche.
| Copyright: Sebastian Voltmer, astrophoto.de
 

Providence (USA) - Anhand einer Analyse des Isotopenverhältnisses von Deuterium zu Wasserstoff in Gesteinsproben von Erde und Mond kommen US-Wissenschaftler zu dem Schluss, dass das Wasser des Erdtrabanten nicht wie bislang vermutet, mit Kometen auf dessen Oberfläche bzw. in dessen Mantel gelangte, sondern bereits vorhanden war, als der Mond vor rund 4,5 Milliarden Jahren - wahrscheinlich aus einer Kollision der noch jungen Erde mit einem anderen Planeten des Sonnensystems - hervorging. Demnach stammt das Mondwasser, ebenso wie der größte Teil des Wassers auf der Erde, aus primitiven Meteoriten. Erneut stellt auch die Erkenntnis bisherige Theorien zur Entstehung des Mondes in Frage.

Die bislang gängigste Theorie zur Entstehung des Erdtrabanten geht davon aus, dass sich dieser aus Trümmermaterial eines Zusammenstoßes der noch jungen Erde mit einem etwas marsgroßen Planeten (Theia) vor rund 4,5 Milliarden Jahren gebildet hatte. Lange Zeit gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Hitze einer solchen Kollision Wasserstoff und andere flüchtige Elemente regelrecht ins All "verkocht" habe und der Mond selbst also schon von Beginn an eine staubtrockene Ödnis gewesen sein muss.

Erst vor wenigen Jahren fanden Forscher jedoch schon in Proben, die von den Apollo-Missionen zur Erde gebracht wurden, dass sich Wasser auch im Gestein des Monduntergrunds gebunden ist (...wir berichteten, s. Links).



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"Die einfachste Erklärung dafür, dass das Untergrundwasser des Mondes identisch mit dem der Erde ist, ist die, dass es bereits auf der frühen, sogenannten Proto-Erde (und damit schon zur Zeit der Kollision mit Theia) Wasser gegeben hatte", erläutert der Hauptautor der aktuell im Fachjournal "Science Express" veröffentlichten Studie, Alberto Saal von der Brown University. "Ein teil dieses Wassers überstand den Einschlag und wir können es heute noch auf dem Mond finden."

Da Wassermoleküle ein jeweils individuelles Isotopenverhältnis von Wasserstoff und Deuterium aufweisen, je weiter ihre Quelle von der Sonne entfernt liegt, konnten die Forscher anhand der analysierten Proben nun zeigen, dass dieses Verhältnis anhand der Mondproben dem von kohlehaltigen Chondriten, einer Familie von Meteoriten aus dem Asteroidengürtel in der Nähe des Jupiter, gleicht. Damit sind diese primitiven Meteoriten die Quelle des Mondwassers und nicht - wie lange Zeit von vielen Wissenschaftlern vermutet - Kometen, die meist aus der Oortschen Wolke äußeren am Rande des Sonnensystems stammen.


Laut Saal und Kollegen stammen auch 98 Prozent des irdischen Wasser von derartig primitiven Meteoriten. Mond und Erde teilen sich also eine gemeinsame Wasserquelle. Möglicherweise, so spekulieren die Forscher, stammt auch ein Grossteil der gesamten Wassermenge auf den restlichen Planeten im Sonnensystem von dieser Quelle.



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Grundsätzlich widerspreche die Entdeckung also nicht dem Szenario, nach dem der Mond aus dem gewaltigen Zusammenstoß zwischen junger erde und Theia hervorgegangen sein soll, aber "wenn der Mond aus Material besteht, dass von dieser Kollision übrig bleib, so müssen auch Theia und die Erde eine (diese) gemeinsame Wasserquelle gehabt haben", erläutert Saal. "Allerdings gibt es ein Problem: Wie das auf den Himmelskörpern vorhandene Wasser die bei einer solchen Kollision entstehende Hitze überstehen konnte, ist immer noch ein Rätsel. Auf irgendeine Art und Weise ist nicht das gesamte Wasser auf den Himmelskörpern ins All verdampft. Wir wissen derzeit allerdings noch nicht, was für ein Prozess dafür verantwortlich sein könnte." Ein solcher Prozess, so der Forscher, könne jedoch von elementarer Bedeutung für das Verständnis der Entstehung von planetaren Trabanten wie dem Erdenmond sein.


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