05.10.2011
FLUG REVUE

Kam unser Wasser aus dem All?

Nicht nur durch Einschläge von Asteroiden, sondern auch durch Kometen könnten große Teile des Wassers, das sich heute auf der Erde findet, auf unseren Planeten gelangt sein. Darauf deuten neue Messungen des Weltraumobservatoriums Herschel der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA hin, die Wissenschaftler unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) durchgeführt und jetzt ausgewertet haben.

Mit 103P/Hartley 2 konnten die Forscher erstmals einen Kometen identifizieren, dessen Wasser ein ähnliches Verhältnis von schwerem zu „normalem“ Wasserstoff aufweist wie irdisches Wasser. Hartley 2 hatte sich vor etwa einem Jahr auf seinem Weg um die Sonne der Erde auf nur 18 Millionen Kilometer genähert und so die empfindlichen Messungen ermöglicht.

Es klingt zwar paradox, doch Wasser ist auf unserem blauen Planeten ein Zuwanderer, denn in den frühen Tagen unseres Planetensystems war die Erde noch so heiß, dass alle leicht flüchtigen Stoffe wie etwa Wasser verdampften. Nur die äußeren Regionen des Sonnensystems jenseits der Umlaufbahn des Mars blieben reich an Wasser. Von dort soll es vor etwa 3,9 Milliarden Jahren zurück zur Erde gelangt sein – in erster Linie „an Bord“ von Asteroiden, wie Forscher bislang vermuteten. „Gängige Theorien kamen zu dem Ergebnis, dass weniger als zehn Prozent des irdischen Wassers von Kometen stammen“, erklärt Dr. Paul Hartogh vom MPS, der die neue Studie leitete. „Unsere Beobachtungen weisen jedoch erstmals darauf hin, dass Kometen eine deutlich wichtigere Rolle gespielt haben könnten“, ergänzt Dr. Miriam Rengel vom MPS.

Wieviele Kometen wären aber notwendig gewesen, um alle "Vertiefungen auf der Erdoberfläche mit Wasser zu füllen. Auf diese Frage der FLUG REVUE antwortete Dr. Hartogh wie folgt:

Nehmen wir an, dass alles Wasser von Kometen geliefert worden ist und weiterhin, dass bei einem Einschlag die Hälfte des Materials auf der Erde bleibt und die andere Hälfte ins All geschleudert wird (wie viel ins All geschleudert wird hängt von der Masse und der Geschwindigkeit des Kometen ab, ob es bereits einen Ozean gibt, usw.). Dann muss man berücksichtigen, dass einen weiten Bereich von Kometendurchmessern gibt bzw. gab, im Prinzip von wenigen 100 m bis > 1000 km (siehe z.B. die Größenverteilung der Kuipergürtelobjekte) und dass Kometen zu 90 Prozent aus Wasser bestehen). Wahrscheinlich gab es seit der Erdentstehung vor zirka 4.5 Mrd. Jahren permanent Kometeneinschläge, aber hier berücksichtigen wir nur die Zeit des großen Bombardements (Late Heavy Bombardement, LHB)  zwischen 4.1 und 3.8 Mrd Jahren und nehmen vereinfacht an, dass in dieser Zeit die Einschlagrate konstant war. Die Gesamtmasse der Hygrosphäre auf der Erde beträgt 1.4 x 10 hoch 21 kg.

Dafür drei Beispiele: Von der Größe des 103P/Hartley 2 hätten etwa zehn Milliarden Kometen auf der Erde einschlagen müssen. Da der Zeitraum des Großen Bombardements rund 300 Millionen Jahre betrug, entspräche das etwa 30 Kometen pro Jahr. In der Größenordnung 1/P Halley rechnen wir mit etwa 14 Millionen Kometen, also einer alle 21 Jahre. Träfe hingegen ein Komet der Größe des C/1995 01 Hale-Bopp die Erde, dann benötigte man alle 1240 Jahre während des Großen Bombardements einen, um die Weltmeere und die Süßwasservorkommen aufzufüllen. Diese Berechnung stützt sich allerdings auf eine frühe Abschätzung der Mindestmasse des Kometen. Inzwischen nehmen wir an, dass sie etwa zehnmal größer ist, woraus sich die Einschlagshäufigkeit auf einen Impakt pro 12.000 Jahre verringert.

Es gibt Wissenschaftler, die der Meinung sind, dass nur eine Handvoll Einschläge von sehr großen Objekten das Wasser auf die Erde gebracht hat. Im Prinzip reicht ein Körper von 1500 Kilometern Durchmesser.  Einiges spricht dafür, dass Körper von der Größe des Halleyschen Kometen die typischen Kandidaten waren. Der Cretaceous-Tertiary (K/T) Chicxulub-Einschlag vor 65 Millionen Jahren im Bereich des heutigen Mexikos, der vermutlich das Aussterben der Dinosaurier verursacht hat, könnte ein Nachzügler dieser Kometenklasse gewesen sein

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flugrevue.de/Matthias Gründer



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