Es ist vielleicht das wichtigste Molekül unseres Sonnensystems: Wasser. Es ist nicht nur das sprudelnde Element des Lebens, Informationen darüber, woher es stammt, geben Wissenschaftlern Einblicke in die Entwicklungsgeschichte des Sonnensystems und seiner Planeten. US-Forscher zeigen nun, dass sich die Isotopenverhältnisse von Erd- und Mondwasser gleichen und sie folglich einen gemeinsamen Ursprung haben. Das Wasser hatten Meteoriten demnach schon geliefert, bevor sich der Mond nach dem Zusammenstoß der frühen Erde mit einem Himmelskörper bildete.
Den aktuellen Theorien zur Entstehung des Mondes zufolge handelt es sich bei diesem um ein Kind der Erde, das durch einen explosiven Zeugungsakt entstand: Unser Trabant bildete sich vermutlich vor etwa 4,5 Milliarden Jahren aus einer Scheibe aus Trümmern, die der Zusammenstoß der Proto-Erde mit einem marsgroßen Himmelskörper zurückgelassen hatte. Theoretischen Modellen zufolge waren bei dieser gigantischen Kollision Wasser und andere Flüchtige Stoffe aus dem Ursprungsmaterial des Mondes verdampft und ins Weltall entfleucht der Mond hätte also seine Existenz knochentrocken beginnen müssen. Doch spätestens nach Analysen von Mondgestein der Apollo-Missionen wurde klar: Der Mond besitzt Wasser. Aus den Ergebnissen von Alberto Saal von der Brown University und seinen Kollegen geht nun hervor, dass zumindest ein Teil davon die
Geburt des Mondes überdauerte. Meteoriten hatten es zuvor auf die Proto-Erde gebracht, legen die Analysen nahe.
Meteoriten lieferten das Wasser eine gewaltige Kollision teilte es dann auf
Die Ergebnisse der Forscher basieren auf den Vergleichen der Isotopenverhältnisse des Wasserstoffs in vergleichbaren Gesteinen von Mond und Erde. Isotope sind Atome des gleichen Elements mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen. Wasser unterschiedlicher Herkunft besitzt verschiedene Verhältnisse zwischen Wasserstoff und seinem schweren Isotop Deuterium. Diese Eigenschaft ist wie ein Fingerabdruck von Wasser und lässt Rückschüsse über dessen Ursprung im Sonnensystem zu: Das nah der Sonne gebildete Wasser enthält weniger Deuterium als das weiter draußen entstandene, erklären die Wissenschaftler.
Die Untersuchungen ergaben, dass die Isotopenmuster des Erd- und Mondwassers eindeutig übereinstimmen. Außerdem passt dieser atomare Fingerabdruck wiederum zu demjenigen von Wasserstoff, der von speziellen Meteoriten bekannt ist, den sogenannten Chondriten. Sie stammen größtenteils aus dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Das deutet darauf hin, dass sie die frühe Erde beliefert haben könnten und damit die Ur-Quelle des Wassers auf Mond und Erde sind. Die einfachste Erklärung ist, dass das Wasser bereits auf der Proto-Erde vorlag, als es zu dem gewaltigen Zusammenstoß kam. Einiges überstand die Auswirkungen und wurde zum Mondwasser, sagt Saal.
Unsere Ergebnisse legen nahe, dass auch sehr flüchtige Elemente möglicherweise nicht vollständig während der Kollision riesiger Himmelskörper verloren gehen, sagt Co-Autor James Van Orman von der Case Western Reserve University in Cleveland. Wir müssen zurück ans Reißbrett und Abläufe im Rahmen solcher Ereignisse neu berechnen, um sie besser zu verstehen, konstatiert der Astronom.
Alberto Saal (Brown University) et al.: Science, doi:10.1126/science.1235142 © wissenschaft.de – Martin Vieweg
