Die Quelle des Wassers
Ein internationales Forscherteam hat kürzlich den Weg des Wassers von interstellaren Wolken zu den Ozeanen auf Planeten nachgezeichnet. Die Daten lieferte ein Teleskop in der chilenischen Wüste.
Dem Vorkommen von Wasser schreiben Wissenschaftler eine immense Bedeutung zu. Leben auf der Erde wäre ohne das Molekül aus zwei Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom nicht denkbar. Heute wissen wir, dass es auf dem Mond, dem Mars und anderen Objekten des Sonnensystems Wasser gibt. Kometen enthalten viel Wassereis, und so lautet die gängige Theorie, dass unsere irdischen Wasservorräte ursprünglich von Kometen, die auf die Erde gestürzt sind, stammen.
Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstand das Sonnensystem samt der Erde und den Kometen aus einer Wolke aus Gas und Staub. Der Weg des Wassers von den Gaswolken zu jungen Sternen ist nachgewiesen. Jetzt konnte ein internationales Team um John J. Tobin die Ähnlichkeit des Wassers bei jungen Sternen und Kometen zudem auch zeigen.
Orionnebel
V883 Orionis ist ein Protostern, also ein junger, werdender Stern. Der Himmelsjäger Orion, ein auffälliges Wintersternbild, steht um 19 Uhr im Süden halbhoch zwischen Horizont und Zenit. Jedem Himmelsbeobachter fällt diese markante Sternformation auf. Drei etwa gleich helle Sterne in einer Linie bilden den Gürtel des Orion. Darunter erkennt man von freiem Auge, oder noch besser durch ein Fernglas, den Orionnebel. Hier entstehen gerade neue Sterne aus Gaswolken.
Im südlichen Teil des Nebels in einer Entfernung von zirka 1300 Lichtjahren wurde der Protostern V883 Orionis geformt. Das lichtschwache Objekt könnte mit einem größeren Amateurfernrohr ausfindig gemacht werden.
Alma
Um den Protostern hat sich, ähnlich wie bei der Ursonne, eine Scheibe gebildet, aus der Planeten entstehen. Der Europäischen Südsternwarte (ESO) gehören neben Österreich noch 15 weitere Mitgliedstaaten an. Die Europäische Südsternwarte betreibt an drei exzellenten Beobachtungsstandorten in der chilenischen Atacama-Wüste astronomische Spitzenteleskope. 66 Radioteleskope wurden zusammengeschaltet und stehen auf einem Plateau in 5000 Metern Seehöhe. Die Abkürzung Alma steht genau für „Atacama Large Millimeter Array“. Mit diesem Hochleistungsteleskop wurden Schwingungen von Wassermolekülen in der Wolke um V883 Orionis beobachtet.
Schweres Wasser
Üblicherweise besteht Wasser aus einem Sauerstoff- und zwei Wasserstoffatomen. Gesellt sich zum Proton eines Wasserstoffatoms ein Neutron, so nennt man diese Abart (Isotop) Deuterium. Daraus setzt sich das „schwere Wasser“ zusammen, denn es ist um ein Neutron schwerer als herkömmliches Wasser. Das Häufigkeitsverhältnis der beiden Wasserarten gibt Auskunft über Ort und Zeit ihrer Entstehung.
Glücksfall V883
Die Zusammensetzung des Wassers in der Scheibe um V883 Orionis und der von Kometen in unserem Sonnensystem ist sehr ähnlich. In vielen Scheiben um junge Sterne ist das Wasser gefroren und mit dem Teleskop Alma kaum nachweisbar. V883 Orionis ist ein Glücksfall, denn die Scheibe ist so heiß, dass Wasser gasförmig vorkommt. Die Messungen ergaben, dass mindestens 1200 Mal mehr Wasser in der Sternscheibe als in allen irdischen Ozeanen zusammen vorkommt.
Der Weg des Wassers von interstellaren Staubwolken zu jungen Sternen war bereits bekannt. Dasselbe galt für die Reise des Wassers von Kometen zu Planeten. Alma füllte die Wissenslücke und stellte die Verbindung von jungen Sternen zu Kometen her. Jetzt ist es erwiesen: Das Wasser im Planetensystem wurde in interstellaren Wolken, noch vor es die Sonne gab, gebildet und fast unverändert an Kometen und an die Erde weitergegeben.
Robert Seeberger