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Gemeinsame Quelle

Das Wasser auf der Erde und auf dem Mond hat denselben Ursprung

Geologie. - Unser Bild vom trockenen Mond hat sich in den letzten Jahren gewandelt. Gleich an verschiedenen Stellen haben Raumsonden Wasser nachgewiesen: im Mondstaub auf seiner Oberfläche, als Eis in den schattigen Innenseiten von Kratern an seinen Polen, und auch in gebundener Form im Innern von Gestein. Solche Felsproben hatten bereits die amerikanischen Apollo-Astronauten in den frühen 70er-Jahren mit zur Erde gebracht. Auch heute noch, rund 40 Jahre später, sind Geologen mit deren Untersuchung beschäftigt.

Von Guido Meyer

Die Mondproben der Apollo-Missionen werden immer noch untersucht. (Nasa)
Die Mondproben der Apollo-Missionen werden immer noch untersucht. (Nasa)

Zwei Drittel der Erdoberfläche sind von Wassermassen bedeckt. Und nach wie vor rätseln die Wissenschaftler über den Ursprung dieses flüssigen Elements.

"Wenn wir von Wasser sprechen, reden wir meistens von Wasser auf der Oberfläche eines Planeten, in Form von Ozeanen oder in Form von Eis. Wasser kann aber auch gebunden als Hydroxidionen in Mineralien vorkommen. Viele Meteoriten, die vorwiegend aus Gestein bestehen, verfügen in ihrem Innern über die Bestandteile von Wasser, nämlich Wasserstoff und Sauerstoff."

Alberto Saal von der Abteilung für geologische Wissenschaften der amerikanischen Brown University in Providence glaubt, dass solche Meteoriten es waren, denen die Erde ihr Wasser verdankt. Sie kommen eher in Frage als Kometen. Diese bestehen zwar vorwiegend aus Schnee und Eis, besitzen aber doppelt so viel Deuterium – also schweren Wasserstoff – als sich in den Ozeanen auf der Erde findet, eignen sich also nicht als Wasserlieferanten.

"Kohlige Chondrite sind eine Form sehr alter Meteoriten, die über Wasser verfügen. In der Entstehungsphase unseres Sonnensystems haben sie sich zu immer größeren Objekten zusammengefunden, aus denen sich schließlich die Ur-Erde gebildet hat. Die Erde ist somit also schon mit Wasser entstanden."

Vor 4,5 Milliarden Jahren dann der große Knall im All: Ein anderer Proto-Planet, etwa so groß wie der Mars, streift die Ur-Erde.

"Als diese Kollision passierte, gab es noch keine Ozeane auf der Erde. Alles Wasser war im Gestein gebunden. Durch die Hitze des Einschlags schmolz ein kleinerer Teil der Ur-Erde, löste sich, flog ins All und formte dort einen Gesteinsring, aus dem später der Mond entsteht."

Das in diesem Gestein der Ur-Erde enthaltene Wasser überlebt diesen Einschlag und findet sich heute im Mond-Gestein wieder. Dies fand Alberto Saal und sein amerikanisches Wissenschaftlerteam bei der Untersuchung von Mond-Gestein der Apollo 15 und -17-Missionen heraus. Der Anteil von Wasserstoff-Isotopen in diesem verhärteten Mond-Magma - geschmolzenem Gestein also - ähnelt verblüffend dem des irdischen Wassers.

"Wir glauben, dass es nach der Entstehung des Mondes unter seiner Oberfläche zunächst einen Magma-Ozean gegeben hat, bis hinunter in 400 Kilometer Tiefe. Der in ihm gelöste leichtere Wasserstoff und Sauerstoff stiegen auf und nahmen einen Teil des Magmas mit nach oben, an die Oberfläche."

Wo es die Apollo-Astronauten vor vierzig Jahren gefunden und aufgesammelt haben. Dies also würde erklären, warum die Zusammensetzung des Wassers im inneren Sonnensystem überall identisch ist: Es ist von Meteoriten zur Ur-Erde transportiert und von dieser während einer Kollision weitergereicht worden an den Mond.

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