Auf unserem Planeten avancierte es zum Elixier des Lebens: Alle irdischen Organismen sind auf Wasser angewiesen. Warum die Erde über vergleichsweise üppige Vorräte der vielseitigen Wasserstoff-Sauerstoff-Verbindung verfügt, gilt bislang als nicht abschließend geklärt. Schon ihre Bildungsbausteine könnten Wasser enthalten haben, viele Astronomen gehen aber eher davon aus, dass die spätere Anlieferung durch Asteroiden ausschlaggebend war. „Wir haben jetzt möglicherweise Hinweise dafür gefunden, dass Wasser eines der frühesten Bestandteile von Gesteinsplaneten sein könnte und bereits bei ihrer Geburt vorhanden ist“, sagt Erst-Autorin Giulia Perotti vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA).
Signatur des Lebenselixiers
Die Entdeckung machte das Team im System des relativ jungen Sterns PDS 70, der etwa 370 Lichtjahre von uns entfernt ist. Er besitzt noch eine protoplanetare Scheibe aus Staub und Gas. In ihr haben sich in den äußeren Bereichen aber bereits zwei Gasriesenplaneten gebildet – PDS 70 b und c. Sie haben im Laufe ihres Wachstums Staub und Gas im Bereich ihrer Umlaufbahnen angesammelt, sodass eine breite ringförmige Lücke in der protoplanetaren Scheibe entstanden ist. Die Aufmerksamkeit der Astronomen galt nun dem verbliebenen Scheibenbereich in der zentralen Zone um den Stern. Diese Region nahmen sie mit dem Mid-Infrared Instrument (MIRI) an Bord des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) ins Visier. Die Aufnahmen ermöglichten Spektralanalysen des Lichts der Scheibe, die Aufschluss über Bestandteile des Materials geben können.
Wie das Team berichtet, zeichnete sich dabei die Signatur von erheblichen Wassermengen ab. Das H₂O liegt den Daten zufolge als Dampf mit einer Temperatur von 330 Grad Celsius vor. Das Besondere ist: Der „feuchte Schatz“ wabert in einem Bereich um den Stern, der demjenigen entspricht, wo sich in unserem Sonnensystem die Gesteinsplaneten inklusive Erde befinden. „Diese Entdeckung ist äußerst aufregend, da sie die Region untersucht, in der sich typischerweise erdähnliche Gesteinsplaneten bilden“, sagt Co-Autor Thomas Henning vom MPIA. Wie das Team hervorhebt, haben sie nun erstmals in einer protoplanetaren Scheibe in einem weiter fortgeschrittenen Entwicklungsstadium Wasser nachgewiesen.
Wie konnte das Wasser überleben?
Da frühere Studien kein Wasser in den zentralen Regionen ähnlich entwickelter Scheiben nachweisen konnten, vermuteten Astronomen, dass die Verbindung dort der harten Sternenstrahlung nicht standhalten kann und zu Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt. Aus der aktuellen Entdeckung geht nun allerdings hervor, dass dies zumindest nicht immer der Fall sein muss. Wenn es sich nicht um eine extreme Ausnahme handelt, könnte dies bedeuten, dass viele erdähnliche Planeten, die sich in diesen Zonen bilden, bereits mit einer wichtigen Zutat geboren werden, die Leben ermöglicht, sagen die Wissenschaftler.
