von FRANZISKA KONITZER
Der Ursprung des Wassers auf der Erde ist umstritten.“ So beginnt ein vor Kurzem erschienener Artikel in der Fachzeitschrift Science. Darin vermuten Laurette Piani von der Université de Lorraine im französischen Lothringen und ihre Kollegen, dass das irdische Wasser schon immer da war. Doch das muss nicht so sein.
Die Schneegrenze
Unser Sonnensystem entstand vor rund 4,56 Milliarden Jahren. Im Zentrum der protoplanetaren Scheibe befand sich die junge Sonne, die ihre Umgebung aufheizte. Dieses Temperaturgefälle sorgte für eine Schnee- oder Eisgrenze. Innerhalb davon war es so heiß, dass kein Wasser kondensieren konnte. Der Wasserstoff verflüchtigte sich. Nur weiter entfernt konnten junge Planeten und andere Gesteinsbrocken, die heutigen Planetoiden, ihr Wassereis behalten.
Innerhalb der Schneegrenze bildeten sich wasserarme Gesteinsplaneten wie die Erde. Doch trocken ist unser Heimatplanet keineswegs: Er besteht zu rund 0,05 Prozent aus Wasser. Der größte Teil davon verbirgt sich im Erdinneren. Vorsichtige Schätzungen gehen von einer Wassermenge im Erdmantel aus, die zwei bis zehn Erdozeanen entspricht. „Und wieviel Wasser im Erdkern steckt, wissen wir nicht“, sagt Francis McCubbin vom Johnson Space Center der US-Weltraumbehörde NASA. „Manche Schätzungen gehen von bis zu 100 Erdozeanen aus, die das Erdinnere birgt.“
Allerdings darf man sich das nicht wie herumschwappende Wassermassen vorstellen – und noch nicht einmal wie Wasser im Sinn des Wassermoleküls H2O. Denn der Großteil des Wasserstoffs H ist an Mineralien, etwa Silikate, gebunden. Auch mit Metallen, wie sie vor allem im Erdkern stecken, reagiert Wasserstoff leicht. Aber die Unsicherheiten sind groß, die Modelle widersprüchlich, und seismologische Messungen sind in dieser Hinsicht nicht so eindeutig, wie es sich die Wissenschaftler wünschen.
Über den Sauerstoff machen sich Forscher hingegen keine Gedanken, denn ihn gibt es überall. Es kommt also auf den Wasserstoff an, dieses so flüchtige leichte Element (beziehungsweise Molekül H2), das es auf der Erde laut den gängigen Theorien der Planetenentstehung kaum geben dürfte. Wo kommt es her?
Kandidat 1: Kometen
Bereits Edmond Halley und Isaac Newton vermuteten, dass Kometen zum Großteil aus Wasser bestehen. „Und Harold Urey, der Entdecker des Deuteriums, hat in den 1950er-Jahren anhand von bestimmten Mineralienvorkommen in Australien und Indonesien den Schluss gezogen, dass das Wasser auf der Erde von Kometen stammt“, sagt Paul Hartogh vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen.
Kometen sind gute Kandidaten (bild der wissenschaft 12/2010, „Die Meere kamen aus dem All“). Sie sind so etwas wie schmutzige Eisbälle – entstanden in den Weiten des Sonnensystems weit jenseits der Schneegrenze. Sind also viele dieser sehr wasserreichen Kometen auf die Erde geprallt, nachdem das Gröbste bei der Erdentstehung vorüber war?
