Woher kommt das Wasser auf der Erde? Forscher der Arizona State University haben Hinweise darauf gefunden, dass es zumindest teilweise von Gaswolken aus der Umgebung der noch jungen Sonne stammen könnte. Die Forscher berichten im "Journal of Geophysical Research: Planets" zudem, dass unser Planet deutlich mehr Wasserstoff enthält als angenommen.

Bisher ist die gängige Theorie, dass das Wasser von Kometen und Asteroiden mitgebracht wurde, die auf der jungen Erde einschlugen. Darauf schlossen Forscher, weil sich die chemische Signatur von Wasser auf Asteroiden und in den Ozeanen der Erde gleicht. "Kometen enthalten viel Eis und könnten Wasser geliefert haben", sagt Steven Desch, Koautor der Studie.

Riesiges Reservoir

"Aber es gibt noch eine andere Möglichkeit, über Wasserquellen in den prägenden Tagen des Sonnensystems nachzudenken", so der Astronom: "Weil Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff besteht und reichlich Sauerstoff vorhanden war, könnte jede Wasserstoffquelle als Ursprung des Wassers der Erde infrage kommen."

Und der Wasserstoff im Inneren unseres Planeten an der Grenze zwischen Erdmantel und Kern habe eine ganz andere Signatur, stamme also wahrscheinlich nicht von Kometen und Asteroiden, so Desch. Zudem kämen im Erdmantel bestimmte Edelgase mit für die solare Staub- und Gaswolke typischen Merkmalen vor.

Die Forscher schlagen daher eine neue Theorie vor: Demnach könnten zumindest ein Teil des irdischen Wassers durch den solaren Urnebel auf die Erde gelangt sein. Diese Möglichkeit sei bisher wenig erforscht worden, obwohl der solare Nebel das größte Wasserstoff-Reservoir im frühen Sonnensystem war, so die Wissenschafter. Denn die chemische Signatur des Wasserstoffs aus dieser Quelle passt nicht zum Wasser auf der Erdoberfläche.

Gebunden im Erdkern

Die Forscher haben nun ein Modell entwickelt, dass dieses Problem lösen könnte: Demnach bildeten Gase des solaren Nebels die erste, wasserstoffreiche Uratmosphäre unseres jungen Planeten. Der Wasserstoff wurde zum Teil von den Magmaozeanen aufgenommen, die die Urerde bedeckten, wurde dann an das Eisen im Magma gebunden und wanderte später mit dem absinkenden Eisen großteils Richtung Erdkern, wo er bis heute gebunden ist.

Der Einschlag von Asteroiden und Kometen brachte gleichzeitig weiteres Wasser und die Ozeane entstanden. Auch nach dem neuen Modell würde der Großteil des irdischen Wassers von Asteroiden stammen und nur ein kleiner Teil aus den Gas- und Staubwolken um die junge Sonne. Etwa ein bis zwei Prozent der Wassermoleküle gehen auf den solaren Nebel zurück, schätzen die Forscher. Der Hauptteil steckt im Planeteninneren: "Das Wasserstoff-Äquivalent von etwa zwei Ozeanen befindet im tiefen Erdmantel, von vier bis fünf weiteren Ozeanen im Kern", sagt Jun Wu von der Arizona State University.

Sollte es so sein wie von dem US-Astronomen angenommen, hätte das Folgen für die Wahrscheinlichkeit wasserreicher Exoplaneten: Sie könnten im Materienebel um ihren Stern auch dann entstanden sein, wenn es in dem fernen System keinen Wassereintrag durch Asteroiden gab. (red, APA, 8.11.2018)