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Erde verdankt Wasser den Sternschnuppen

02.06.2009
Eintritt in die Atmosphäre setzt Wasserdampf und CO2 frei

Als vor vier Mrd. Jahren das Leben auf unserem Planeten begann, gaben Meteoriten dazu einen wesentlichen Anstoß. Wie groß dieser Einfluss gewesen sein könnte, bezifferten nun Wissenschaftler am Londoner Imperial College in der Zeitschrift Geochimica et Cosmochimica Acta. Sie vermuten, dass ein langes Bombardement durch Asteroiden die Mengen an Wasserdampf und Kohlendioxid in die Erdatmosphäre eingebracht hat, die für ein feucht-warmes Klima notwendig sind. Denn diese beiden Stoffe setzen Meteoriten beim Eintritt in die Atmosphäre frei.

Grundlage dieser Aussagen sind Untersuchungen von Fragmenten von 15 alten Meteoriten aus allen Erdteilen. Die Forscher erhitzten sie um 20.000 Grad Celsius pro Sekunde, was dem Temperaturanstieg eines Meteoren bei seinem Eintritt in die Erdatmosphäre entspricht, und beobachteten die dabei austretenden Gase. Zwölf Prozent des Materials wurden dabei zu Wasserdampf, sechs zu Kohlendioxid. Das würde laut den Forschern unter normalen Bedingungen kaum dafür reichen, die Atmosphäre nennenswert zu verändern. Eine starke Häufung von Meteoriten-Einschlagen, wie sie vor vier Mrd. Jahren im "Großen Bombardement" geschah, ändert die Situation jedoch entscheidend. Zehn Mrd. Tonnen Wasserdampf und ebenso viel Kohlendioxid könnten in diesem 20 Mio. Jahren dauernden Ereignis durch Meteoriten jährlich freigesetzt worden sein, so die Berechnung der Forscher.

Das "Große Bombardement" könnte somit zur Entstehung des Wetters beigetragen haben. "Wasserzyklus wie auch die Erwärmung der Oberfläche kamen dadurch in Gang", erklärt Forschungsleiter Richard Court. Denselben Effekt vermuten die Forscher auch beim Mars. Dieser habe jedoch aufgrund des fehlenden Magnetfeldes kein Schutzschild vor Solarwinden gehabt und damit den Grossteil seiner Atmosphäre eingebüßt. Rückgehende Vulkanaktivitäten könnten den roten Planeten zusätzlich gekühlt haben, woraufhin sich seine flüssigen Ozeane zu den Polen zurückzogen und dort zu Eis wurden.

"Alles Wasser der Erde entstammt von Meteoriten, denn genau genommen besteht auch die Erde aus zusammengefügten Meteoriten. Die numerische Abschätzung des zusätzlichen Masseeintrags durch das Große Bombardement ist allerdings neu", erklärt Franz Brandstätter, Kurator der Meteoritensammlung am Wiener Naturhistorischen Museum http://www.nhm-wien.ac.at gegenüber pressetext. Dass andere Planeten unseres Sonnensystems nicht dieselbe Entwicklung genommen haben, gehe unter anderem auf andere Einwirkung durch Meteoriten zurück. "Schon diese Trümmer mussten auf Bahnen die Ursonne umkreisen, was in erdnahen Bereichen einfacher war. Ob sich durch den Einschlag auf Planeten flüssiges Wasser bilden konnte, hängt außerdem stark von deren Oberflächentemperatur ab."

Meteoriten sind auf die Erde einschlagende Bruchstücke von Asteroiden. Die meisten dieser Objekte sind kleiner als ein Millimeter, erst wenn der Durchmesser bis zu einem Zentimeter beträgt, nimmt man sie beim Eintritt in die Atmosphäre als Sternschnuppen wahr. Die rund 1.000 Tonnen dieser Mini-Himmelskörper, die täglich auf die Erde einprasseln, haben auf die Masse der Erde jedoch kaum Einfluss. Völlig anders wäre die Situation, wenn ein Himmelskörper im Kilometerbereich auf die Erde einschlägt. Obwohl selbst dieser Einschlag die Erdmasse unbehelligt ließe, hätte das für das Klima fatale Folgen. "Der Meteorit wie auch der Boden am Einschlagsort würden schlagartig verdampfen, eine Staubschicht in der Atmosphäre verursachen und damit einen nuklearen Winter einleiten", so der Wiener Meteoritenspezialist.

Johannes Pernsteiner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.imperial.ac.uk

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