Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wasser gelangte früher auf die Erde

26.01.2017

Nature: Studienergebnisse widersprechen "Kometen-Hypothese"

Gelangte das Wasser bereits früh während der Erdentwicklung auf die Erde oder erst später durch Einschläge von Kometen? Beide Hypothesen werden diskutiert. Planetologen der WWU haben nun durch Isotopenmessungen gezeigt: Das Wasser muss früh auf die Erde gekommen sein. Die Studie ist in "Nature" veröffentlicht.


Der "blaue Planet" von oben: Blick von der Internationalen Raumstation (ISS) bei Nacht auf das Mittelmeer, Italien und die Alpen

© ESA/NASA

Das Wasser auf der Erde ist Voraussetzung für das Leben wie wir es kennen. Aber wo kommt es her und seit wann ist es hier? Wissenschaftler diskutieren zwei Möglichkeiten. So könnte das Wasser schon früh während der Hauptphase der Erdentstehung da gewesen sein. Eine andere Hypothese besagt, dass die Erde zunächst völlig trocken war und das Wasser erst später auf die Erde gelangte: durch die Einschläge von Kometen oder "nassen" Asteroiden, die aus äußeren Bereichen des Sonnensystems stammten.

Planetologen der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) prüften diese Hypothese nun mit sehr genauen Isotopenmessungen. Ihr Fazit: Das Wasser gelangte bereits früh während der Erdentstehung auf die Erde. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Nature" veröffentlicht.

Die münsterschen Wissenschaftler untersuchten die Isotopen-Zusammensetzung des Edelmetalls Ruthenium. Der Hintergrund: Die Edelmetalle haben eine extreme Tendenz, sich mit Metall zu verbinden. Sie sollten daher bei der Bildung der Erde vollständig in den metallischen Erdkern gewandert sein. Jedoch sind im Erdmantel Edelmetalle vorhanden.

Dies wird damit erklärt, dass nach Abschluss der Kernbildung kleinere Körper wie Asteroide oder Kometen mit der Erde kollidierten und dadurch neues Material auf die Erde gelangte. Dieses Material wird in der Fachsprache "late veneer" genannt (englisch für "späte dünne Lage"). Es gelangte nicht mehr in den Erdkern und reicherte den Erdmantel wieder mit Edelmetallen an. Dieses "late veneer" könnte Berechnungen zufolge auch das gesamte Wasser auf die Erde gebracht haben.

Die münsterschen Forscher zeigten jedoch, dass es zwischen Asteroiden und der Erde Unterschiede in der Isotopen-Zusammensetzung des Rutheniums gibt. "Alles Ruthenium im Erdmantel kommt vom 'late veneer'. Die Unterschiede in der Isotopen-Zusammensetzung zeigen, dass das 'late veneer' nicht aus Asteroiden bestehen kann, sondern aus dem Inneren des Sonnensystems stammen muss", erklärt Planetologe Dr. Mario Fischer-Gödde. Gemeinsam mit Prof. Dr. Thorsten Kleine hatte er verschiedene Meteorite untersucht. Diese Meteorite sind Bruchstück von Asteroiden, die sich zwischen Mars und Jupiter befinden.

Die Forscher zeigten, dass die Isotopen-Unterschiede größer werden, je weiter die Asteroide von der Sonne entfernt sind. Sie gehen davon aus, dass dieses Prinzip auch für Kometen gilt. Da aber nur Asteroide und Kometen, die weit von der Sonne entfernt sind, überhaupt genügend Wasser enthalten, schließen diese Daten aus, dass das Wasser auf der Erde vom "late veneer" stammt, so das Fazit von Mario Fischer-Gödde und Thorsten Kleine.

"Unseren Daten zeigen, dass die Erde schon sehr früh, in ihrer Hauptbildungsphase, wasserreiche Körper aufnahm", erklären die beiden Wissenschaftler. Dieses Ergebnis passe zu neueren Modellen der Planetenbildung, die zeigen, dass durch die Entstehung von Jupiter schon sehr früh wasserreiches Material vom äußeren in das innere Sonnensystem transportiert wurde. "Dieses Material wurde in die Erde eingebaut und hat unserem Heimatplaneten lebensfreundlich gemacht", sagt Thorsten Kleine.

Die Arbeit entstand im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB-Transregio 170 "Late accretion onto terrestrial planets" ("Spätes Wachstum erdähnlicher Planeten") und wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.

Originalpublikation:

Mario Fischer-Gödde und Thorsten Kleine (2017): Ruthenium isotopic evidence for an inner Solar System origin of the late veneer. Nature 541, 525–527 (26 January 2017), doi:10.1038/nature21045

Weitere Informationen:

http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7638/full/nature21045.html Originalpublikation in "Nature"
http://www.uni-muenster.de/Planetology/ifp/research/Kosmochemie.html AG Kosmochemie und Isotopengeochemie/Institut für Planetologie an der WWU

Dr. Christina Heimken | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenster.de/

Weitere Berichte zu: Asteroiden Edelmetalle Erdkern Erdmantel Jupiter Kometen Kosmochemie Ruthenium Wasser

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Stärkere Belege für Abschwächung des Golfstromsystems
12.04.2018 | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

nachricht Waldbrände in Kanada sorgen für stärkste jemals gemessene Trübung der Stratosphäre über Europa
12.04.2018 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Im Focus: Basler Forschern gelingt die Züchtung von Knorpel aus Stammzellen

Aus Stammzellen aus dem Knochenmark von Erwachsenen lassen sich stabile Gelenkknorpel herstellen. Diese Zellen können so gesteuert werden, dass sie molekulare Prozesse der embryonalen Entwicklung des Knorpelgewebes durchlaufen, wie Forschende des Departements Biomedizin von Universität und Universitätsspital Basel im Fachmagazin PNAS berichten.

Bestimmte mesenchymale Stamm-/Stromazellen aus dem Knochenmark von Erwachsenen gelten als äusserst viel versprechend für die Regeneration von Skelettgewebe....

Im Focus: Basel researchers succeed in cultivating cartilage from stem cells

Stable joint cartilage can be produced from adult stem cells originating from bone marrow. This is made possible by inducing specific molecular processes occurring during embryonic cartilage formation, as researchers from the University and University Hospital of Basel report in the scientific journal PNAS.

Certain mesenchymal stem/stromal cells from the bone marrow of adults are considered extremely promising for skeletal tissue regeneration. These adult stem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Mai zum 7. Mal an der Hochschule Stralsund

12.04.2018 | Veranstaltungen

Materialien erlebbar machen - MatX 2018 - Internationale Konferenz für Materialinnovationen

12.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Laser erzeugt Magnet – und radiert ihn wieder aus

18.04.2018 | Physik Astronomie

Neue Technik macht Mikro-3D-Drucker präziser

18.04.2018 | Physik Astronomie

Intelligente Bauteile für das Stromnetz der Zukunft

18.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics