Woher kommt das Wasser?

Kurz nach dem Urknall schwärmten Protonen, Neutronen und Elektronen in 10 Milliarden Grad Hitze [Quelle: NASA ]. Innerhalb weniger Minuten hatten Wasserstoff und dann Helium, bekannt als die leichteren Elemente, aus diesen atomaren Bausteinen in einem als Nukleosynthese bezeichneten Prozess Gestalt angenommen . (Lithium hatte auch einen Cameo-Auftritt.) Die schwereren Elemente erschienen erst viel später, als die leichteren Elemente innerhalb der Sterne und während der Supernovae verschmolzen. Im Laufe der Zeit schickten Sterne Welle für Welle diese schwereren Elemente, einschließlich Sauerstoff, in den Weltraum, wo sie sich mit den leichteren Elementen vermischten.

Natürlich sind die Bildung von Wasserstoff- und Sauerstoffmolekülen und die anschließende Bildung von Wasser zwei verschiedene Dinge. Denn selbst wenn sich Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle vermischen, benötigen sie einen Funken Energie, um Wasser zu bilden. Der Prozess ist gewalttätig und bisher hat niemand einen Weg gefunden, um sicher Wasser auf der Erde zu erzeugen .

Wie kam es also dazu, dass unser Planet mit Ozeanen, Seen und Flüssen bedeckt wurde? Die einfache Antwort ist, wir wissen es immer noch nicht, aber wir haben Ideen. Ein Vorschlag besagt, dass vor fast 4 Milliarden Jahren Millionen von Asteroiden und Kometen auf die Erdoberfläche geschlagen sind. Ein kurzer Blick auf die mit Kratern übersäte Oberfläche des Mondes gibt uns eine Vorstellung davon, wie die Bedingungen waren. Der Vorschlag besagt, dass dies keine normalen Gesteine ​​waren, sondern das Äquivalent von kosmischen Schwämmen, die mit Wasser beladen waren, das beim Aufprall freigesetzt wurde.

Während Astronomen bestätigt haben, dass Asteroiden und Kometen Wasser halten, glauben einige Wissenschaftler, dass die Theorie dies nicht tut. Sie fragen sich, ob genügend Kollisionen stattgefunden haben könnten, um das gesamte Wasser in den Ozeanen der Erde zu berücksichtigen. Forscher des California Institute of Technology fanden außerdem heraus, dass das Wasser des Kometen Hale-Bopp viel mehr schweres Wasser (auch bekannt als HDO mit einem Wasserstoffatom, einem Deuteriumatom und einem Sauerstoffatom) enthält als die Ozeane der Erde, dh entweder die Kometen oder die Asteroiden Diese Treffer auf der Erde waren ganz anders als bei Hale-Bopp, oder die Erde erhielt ihr reguläres Wasser (auch bekannt als H20, zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom) auf andere Weise.

In jüngster Zeit haben Astronomen möglicherweise offenbart, dass Ersteres wahr sein kann. Mithilfe von Beobachtungen des Stratosphärischen Observatoriums für Infrarotastronomie (SOFIA) - einem umgebauten 747-Flugzeug, das in großer Höhe mit einem 2,7-Meter-Infrarot-Teleskop aus dem Heckbereich fliegt - stellten sie fest, dass sich der Komet Wirtanen am nächsten näherte Die Erde hat im Dezember 2018 sehr "ozeanischen" Wasserdampf in den Weltraum abgelassen.

Wirtanen gehört zu einer bestimmten Familie von Kometen, die als "hyperaktive Kometen" bezeichnet werden und mehr Wasserdampf in den Weltraum ablassen als andere. Die Forscher folgerten daraus einen Vergleich des Verhältnisses von beobachtetem H2O und HDO. Die Ozeane der Erde haben ein sehr spezifisches D / H-Verhältnis (Deuterium / Wasserstoff-Verhältnis), und es scheint, dass Wirtanen dasselbe Verhältnis teilen. Da die Beobachtung von Infrarotwellenlängen vom Boden aus unmöglich ist (die Erdatmosphäre blockiert diese Wellenlängen), können nur Weltraumteleskope und SOFIA (die über den größten Teil der Atmosphäre fliegen) zuverlässige Beobachtungen von Kometen durchführen.

Ein anderer Vorschlag besagt, dass eine junge Erde mit Sauerstoff und anderen schweren Elementen bombardiert wurde, die in der Sonne erzeugt wurden. Der Sauerstoff kombiniert mit Wasserstoff und anderen Gasen, die in einem als Entgasung bekannten Prozess von der Erde freigesetzt werden und dabei die Ozeane und die Atmosphäre der Erde bilden.

Ein Team von Wissenschaftlern des japanischen Tokyo Institute of Technology hat eine weitere Theorie entwickelt, die besagt, dass eine dicke Wasserstoffschicht möglicherweise einmal die Erdoberfläche bedeckt hat und schließlich mit Oxiden in der Kruste interagiert, um die Ozeane unseres Planeten zu bilden.

Schließlich haben Computersimulationen , über die 2017 berichtet wurde, einen näheren Ursprung für zumindest etwas Wasser auf unserem Planeten nahegelegt. Die Idee ist, dass sich Wasser tief im Erdmantel entwickeln und schließlich durch Erdbeben entweichen könnte.

Obwohl wir nicht mit Sicherheit sagen können, wie Wasser auf die Erde gekommen ist, können wir sagen, dass wir das Glück haben, dass es so war.

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