Woher kommt so viel Wasser auf der Erde? Woher kam das Wasser auf der Erde? Wie viele Hypothesen zum Auftreten von Wasser auf der Erde gibt es? Hypothese vom kosmischen Ursprung des Wassers

Wie und wann erschien Wasser auf der Erde? Wissenschaftler diskutieren dieses Thema immer noch, aber niemand hat bisher eine genaue und logisch bewiesene Antwort gegeben. Bisher gibt es mehrere Annahmen darüber, wie die Flüssigkeit auf dem Planeten entstanden sein könnte. Darunter gibt es sowohl völlig absurde als auch durchaus logische Hypothesen, aber bisher ist keine davon völlig zuverlässig.

Wie entstand Wasser auf der Erde? Kurz zu den Haupthypothesen

Wasser spielt eine große Rolle bei der Erhaltung des Lebens auf dem Planeten, denn es ist die wichtigste interne Umgebung jeder Organismus. Im Durchschnitt kann ein Mensch nicht länger als drei Tage ohne Wasser überleben, und der Verlust von 15–20 % der Flüssigkeit führt oft zum Tod.

Wie entstand Wasser auf der Erde? Es gibt nur wenige Hypothesen zur Entstehung dieser Substanz, und für keine davon liegen bisher verlässliche Beweise vor. Dennoch können nur sie die Entstehung der Hydrosphäre unseres Planeten irgendwie erklären.

Hypothese vom kosmischen Ursprung des Wassers

Eine Gruppe von Forschern stellte die Hypothese auf, dass das Wasser zusammen mit zahlreichen herabfallenden Meteoriten auftauchte. Dies geschah vor etwa 4,4 Milliarden Jahren, als der Planet noch in den Kinderschuhen steckte und seine Oberfläche aus trockenem, verwüstetem Land bestand, über dem sich noch keine Atmosphäre gebildet hatte.

Auf die Frage, wie Wasser auf der Erde entstanden sei, antworten Anhänger dieser Hypothese, dass die ersten Moleküle dieser Flüssigkeit von Meteoriten mitgebracht wurden. Zuerst lagen diese Moleküle in Form von Gas vor und sammelten sich an, und später, als der Planet abkühlte, verwandelten sie sich in Wasser flüssigen Zustand und bildete die Hydrosphäre der Erde.

Vielleicht, chemische Ausbildung Wasser entstand aus primären Wasserstoffprotonen und Sauerstoffanionen, aber die Wahrscheinlichkeit, dass eine solche Reaktion in der Dicke von Himmelskörpern auftritt, die anschließend auf die Erde fielen, ist katastrophal gering.

Eine weitere Hypothese darüber, wie Wasser auf der Erde erschien

Es wurde von einer Forschergruppe unter der Leitung des berühmten Wissenschaftlers V.S. vorgeschlagen. Safronow. Der Kern seiner Annahme liegt im terrestrischen Ursprung des Wassers, das sich im Inneren des Planeten gebildet hat.

Unter dem Einfluss zahlreicher Meteoriteneinschläge begann sich auf unserem damals heißen Planeten eine Vielzahl von Vulkanen zu bilden, aus denen Magma ausbrach. Gleichzeitig wurde „Wasserdampf“ an die Oberfläche freigesetzt, was zur Entstehung der Hydrosphäre der Erde führte.

Obwohl die Theorie auf dem terrestrischen Ursprung des Wassers basiert, kann sie viele Fragen nicht beantworten. Wie kam es beispielsweise dazu, dass das Gestein in der Lithosphäre so stark schmolz, dass sich viele Vulkane bildeten? Und wie entstand Wasserdampf? Wissenschaftler gingen zunächst davon aus, dass es zu dieser Zeit Grundwasser gab, das zusammen mit Magma in gasförmigem Zustand durch Vulkanschächte austrat.

Diese Theorie der Dampfbildung wurde von P. Perrault, einem Naturforscher des 17. Jahrhunderts, widerlegt. Er bewies, dass Grundwasser durch Niederschläge entstanden ist und dafür das Vorhandensein einer Atmosphäre erforderlich ist. Vor 4,4 Milliarden Jahren gab es keine Atmosphäre.

Und die letzte Theorie

Wie entstand also Wasser auf der Erde? Eine andere Hypothese konnte sich der Frage nach der Entstehung der Hydrosphäre des Planeten aus einem anderen Blickwinkel nähern. Wie die vorherige Annahme von V.S. Safronov und seine Co-Autoren, diese Hypothese stößt ab irdischen Ursprungs Wasser.

Der Unterschied besteht darin, dass den Forschern zufolge Wassermoleküle zusammen mit der protoplanetaren Scheibe der Erde entstanden sind, also im Moment der Entstehung des Planeten selbst. Die Quelle der Wassermoleküle waren Deuterium und Sauerstoff.

Deuterium ist gewöhnlicher Wasserstoff mit einem Neutron im Kern. Dieses schwere Isotop wurde in Proben alter Basalte gefunden, die 1985 in der Arktis auf Baffin Island entdeckt wurden. Diese Gesteine ​​bestehen aus protoplanetaren Staubpartikeln, die bei der Entstehung des Planeten nicht freigelegt wurden. Den Forschern zufolge ist chemischer Natur Deuterium würde nicht zulassen, dass sich das Isotop außerhalb des Planeten bildet.

Laut diesen Wissenschaftlern entstand so Wasser auf der Erde. Wenn ihre Daten korrekt sind, sind etwa 20 % des modernen Weltozeans während der Entstehung der protoplanetaren Scheibe entstanden. Heute suchen Forscher nach einer Möglichkeit zu beweisen, dass die meisten Weltmeere sowie der atmosphärische Wasserdampf und das Grundwasser aus „protoplanetarem“ Wasser entstanden sind.

Die Erde wird oft als „Blauer Planet“ bezeichnet, nicht nur wegen der Zusammensetzung der Atmosphäre, die dem Planeten einen zarten bläulichen Farbton verleiht, sondern auch wegen der Ozeane, die mehr als 70 % der Erde bedecken. Erdoberfläche. In den Ozeanen entstand Leben, und daher interessieren sich Wissenschaftler für die Frage, wann und wie Wasser auf der Erde entstand.

Früher glaubte man, dass sich auf unserem Planeten Ozeane bildeten, als er schon ziemlich „erwachsen“ war, doch neuere Untersuchungen der Woods Hall Oceanographic Institution (USA) belegen, dass es auf der Erde schon immer Wasser gegeben hat.

Nach bisheriger Theorie entstehen Planeten trocken, da ihre Entstehung mit hochenergetischen und impaktierenden Prozessen verbunden ist. Befinden sich auf „jungen“ Planeten Wassermoleküle, verdunsten diese, bis der Planet die Entstehungsphase abgeschlossen hat. Wasser erreicht Planetenkörper nach Abschluss ihrer Entstehung, nach dem Fall von Kometen und „nassen“ Asteroiden, die aus gefrorenem Wasser und Gasen bestehen. Nach dieser Theorie gelangte das gesamte Wasser, das heute auf der Erde existiert, Millionen von Jahren nach seiner Entstehung auf den Planeten.

In ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler des Woods Hall Institute kohlenstoffhaltigen Chondriten zu, die auch eine potenzielle Quelle für Planetenwasser darstellen. Die einfachsten Meteoriten dieser Substanz entstanden im Strom aus Staub, Eis und Gasen, der die Sonne hervorbrachte, lange bevor andere Themen in unserem Sternensystem auftauchten.

Laut Woods Hall-Mitarbeiter Sune Nielsen sind kohlenstoffhaltige Chondrit-Meteoriten die häufigsten Objekte im Sonnensystem. Sie enthalten eine relativ große Anzahl an Wassermolekülen und galten früher als die Hauptwasserquelle auf unserem Planeten.

Um herauszufinden, wann und wie Wasser auf der Erde vorkam, haben Wissenschaftler das Verhältnis gemessen stabile Isotope Wasserstoff, gewöhnlich mit einem Neutron und Deuterium mit zwei. IN Diverse Orte In unserem Sternensystem ist dieses Verhältnis unterschiedlich. Die Forscher kamen außerdem zu dem Schluss, dass ein Vergleich des Anteils kohlenstoffhaltiger Chondriten in einem Objekt, das zur gleichen Zeit wie unser Planet entstand, helfen könnte, die Frage zu beantworten, wann und wie Wasser auf der Erde auftauchte.

Die 4-Vesta-Asteroiden entstanden im selben Gebiet wie die Erde und zur gleichen Zeit wie diese. Sie sind von einer Basaltschicht aus erstarrter Lava bedeckt. Diese Himmelskörper sind die ältesten Wasserstoffspeicher unseres Systems, da sie 14 Millionen Jahre nach der Geburt des Sonnensystems entstanden. Zu diesem Zeitpunkt befand sich unser Planet im Stadium seiner Entstehung. Dank all dieser Eigenschaften wurden 4-Vesta zu idealen Objekten, um zu bestimmen, wie und wann Wasser auf der Erde erschien.

Nach der Analyse von der NASA gesammelt Wissenschaftler kamen zu dem Schluss: Sie weisen das gleiche Verhältnis von Wasserstoff- und Stickstoffisotopen auf wie in kohlenstoffhaltigen Chondriten und in der Zusammensetzung der Erde. Damit sind sie die wahrscheinlichste Quelle für Wassermoleküle im Sonnensystem. Infolgedessen erschienen gleichzeitig Wasserressourcen auf der Erde hartes Gestein. Unser Planet wurde im Wasser geboren.

Bei der Forschung berücksichtigten die Wissenschaftler nicht das Wasser, das später auf den Planeten gelangte, da dies nicht notwendig war. Auf der Erde gab es in ihren „Kindheitsjahren“ bereits genug Wasservorräte für die Geburt der Ozeane. In Kombination mit anderen Bedingungen zu Beginn der Entstehung unseres Planeten führte dies zur Entstehung des Lebens auf der Erde. Es ist möglich, dass auf anderen Planetenkörpern genügend Feuchtigkeit für die Entstehung von Lebewesen vorhanden war, der Klimawandel sie jedoch später unbewohnbar machte.

Wasser ist binär anorganische Verbindung, dessen Molekül aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom besteht. Bei normale Bedingungen ist eine Flüssigkeit ohne Farbe (in kleinen Mengen), Geschmack und Geruch. Wasser existiert unter den Bedingungen der Erde in drei Formen Aggregatzustände sowie auf hydrophilen Oberflächen – in Form von Flüssigkristallen

Seit jeher wird Wasser mit Respekt behandelt, da es als eines der Elemente der Natur gilt – Luft, Wasser, Erde und Feuer. Der antike griechische Philosoph und Mathematiker Thales von Milet (624 - 546 v. Chr.) argumentierte, dass Wasser das wichtigste von ihnen sei: „... alles, vom Wasser bis ins Wasser, zerfällt.“ Organisches Leben benötigt Wasser und es wird angenommen, dass es als Ursprungsort diente. Etwa 71 % der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt – 361,13 Millionen Quadratkilometer. Die Ozeane machen 96,5 % des gesamten Wassers aus, 1,7 % sind Grundwasser, 1,7 % sind Gletscher und Eiskappen der Antarktis und Grönlands. Ein kleiner Teil wird durch Flüsse, Seen und Sümpfe repräsentiert, 0,001 % befinden sich in den Wolken. Großer Teil Erde Wasser salzig. Aktie frisches Wasser ca. 2,5 %, wobei der größte Teil davon in Gletschern und Grundwasser enthalten ist. Weniger als 0,3 % des gesamten Süßwassers in Flüssen, Seen und der Atmosphäre. Es gibt mehrere Theorien mögliches Aussehen Wasser auf unserem Planeten. Herkömmlicherweise lassen sie sich in zwei Gruppen einteilen – den terrestrischen Ursprung des Wassers und den kosmischen Ursprung des Wassers.

Ozean im Inneren des Planeten. Terrestrischer Ursprung des Wassers

Eine der Hypothesen terrestrischen Ursprungs berücksichtigt unter anderem das Auftreten von Wasser. chemische Elemente während der heißen Phase der Planetenentstehung. Wasserdampf strömte zusammen mit anderen entstehenden Gasen aus Rissen in der abkühlenden Kruste und bildete die Wolkendecke des Planeten. Als die Temperatur sank, begann die Kondensation, es begann zu regnen, füllte natürliche Vertiefungen und Vertiefungen und bildete Stauseen.

Eine andere Hypothese spricht von einer Erwärmung des Planeten als Folge intensiver vulkanischer Aktivität während der Jugendzeit der Erde. Wie wir heute wissen, befanden sich auf dem Grund moderner Ozeane antike Vulkane. Im Erdmantel begann in einer Tiefe von 50 km – 70 km Wasserdampf aus Wasserstoff- und Sauerstoffionen zu entstehen. Jedoch, hohe Temperatur Der Mantel erlaubte ihm nicht, mit Materie chemische Verbindungen einzugehen. Unter Druck wurde Dampf in die oberen Schichten des Erdmantels und in die Erdkruste gepresst. In der Rinde ist die Temperatur niedriger und chemische Reaktionen zwischen Mineralien und Wasser. Das Ergebnis dieses Prozesses war die Lockerung des Gesteins, die Bildung von Rissen und Hohlräumen. Sie füllten sich mit Wasser. Der Druck verwandelte sie in Risse und durch sie strömte Wasser an die Oberfläche. Heißes Wasser leicht lösliche Laugen und Säuren in der Rinde. Diese Mischung korrodierte alles um sich herum und verwandelte sich in eine Art Sole, die den Meeren einen Salzgehalt verlieh. Die Sole breitete sich unter dem Granitsockel der Kontinente aus. Es konnte den Granit nicht durchdringen; die poröse Struktur hielt die Mischung zurück und versperrte dem Wasser den Weg. Wenn dem so ist, dann gibt es unter den Kontinenten in einer Tiefe von 12 km bis 20 km Ozeane aus komprimiertem Wasser, die mit Salzen und Metallen gesättigt sind. Möglicherweise befinden sich solche Ozeane auch unter dem Basalt-Meeresboden. Diese Hypothese wird durch den unerklärlichen starken Anstieg der Geschwindigkeit seismischer Wellen gestützt, der in einer Tiefe von denselben 12 km bis 20 km aufgezeichnet wurde, wo sich die angebliche Granit-Sole-Grenzfläche, die Grenze einer starken Veränderung, befinden sollte physikalische und chemische Eigenschaften Substanzen. Die Kontinentaldrift stützt diese Hypothese indirekt – vielleicht spielen die Soleozeane die Rolle eines Schmiermittels, entlang dem die Kontinente gleiten.

Eine weitere Hypothese für den terrestrischen Ursprung von Wasser ist, dass Wasser durch die Freisetzung von Wasserstoff infolge des Abbaus von Metall-Wasserstoff-Verbindungen, also der Wiederherstellung von Metallstrukturen im Erdmantel und Erdkern, entsteht. Dieser Prozess bewirkt die Ausdehnung der Erde, die tatsächlich aufgezeichnet wird – so Moskau und Sankt Petersburg Mit einer Geschwindigkeit von 10 cm pro Jahr nach Osten schweben, und Hamburg (in der Mitte Europas) bleibt an Ort und Stelle, das heißt, Europa dehnt sich aus. Der freigesetzte Wasserstoff fängt auf dem Weg aus der Tiefe Sauerstoffatome ein und Wasserdampf bricht an die Oberfläche aus. Wenn Wasser kondensiert, füllt es Risse in der Kruste und bildet Ozeane.

Wasser wurde aus dem Weltraum geliefert

Und die folgenden Hypothesen legen den kosmischen Ursprung des Wassers nahe. Man behauptet, dass Wasser durch Kometen, Asteroiden oder Meteoritenkörper auf den Planeten gebracht wurde. Tatsächlich enthalten Meteoriten bis zu 0,5 % Wasser. Wenige? Nur auf den ersten Blick. Wenn die Erde jedoch aus ähnlichen kosmischen Trümmern entstanden wäre (Einschlag und anschließende Verbindung), dann müsste sie bei einer Gesamtmasse von sechs mal zehn hoch einundzwanzig Tonnen drei mal zehn hoch neunzehn hoch Wasser enthalten. Gesamtgewicht Nach modernen Daten beträgt die Wassermenge auf dem Planeten etwa vierzehn bis zehn hochneunte Tonnen. Es stellt sich heraus, dass die Erde vom Zentrum bis zur Oberfläche wie ein Schwamm mit Wasser gesättigt ist.

Andere Raumhypothese behauptet, dass nicht das Wasser selbst aus dem Weltraum geliefert wurde, sondern seine Bestandteile. Ein Schauer geladener Teilchen regnet ununterbrochen auf die Erde herab. Ein erheblicher Anteil davon sind Protonen – die Kerne des Wasserstoffatoms. IN obere Schichten Atmosphäre, fangen Elektronen ein und verwandeln sich in Wasserstoff. Das mit Sauerstoff in der Atmosphäre reagiert und ein Wassermolekül bildet. Eineinhalb Tonnen Wasser pro Jahr. Der Prozess hat gestern nicht begonnen. Vielleicht ist er vorher mit einer anderen Geschwindigkeit gelaufen? So überschwemmte das Wasser die gesamte Oberfläche des Planeten und erreichte Berggipfel? Und dann ging sie in die Tiefe und verließ die Ozeane ...

Es gibt viele Hypothesen, es ist schwierig, sie zu bestätigen. Eingehende Daten neueste Forschung sind oft widersprüchlich und es ist immer noch sehr schwierig, zu einer gemeinsamen Meinung zu gelangen. Hier sind einige Schlussfolgerungen moderne Spezialisten. Professor Wassili Iwanowitsch Ferronski, Chef wissenschaftlicher Mitarbeiter Institut Wasserprobleme Russische Akademie Wissenschaften untersuchten den Gehalt des Sauerstoffisotops in Meeresgewässer und in alten Gesteinen der Erde - Granite und Basalte. Das Experiment zeigte, dass die Gesteine ​​deutlich mehr dieses Isotops enthalten. Dies lässt darauf schließen, dass Wasser aufgrund seiner Freisetzung aus dem Erdinneren nicht entstanden sein kann.

Das Wasser des Kometen Hartley 2 ist identisch mit dem der Erde

Die Daten Raummodul Rosetta, die den Kern des Kometen Churyumov-Gerasimenko (67P) untersucht, weist darauf hin, dass die Menge an Deuterium im Kometendampf die Parameter von irdischem Wasser deutlich übersteigt. Das bedeutet, dass das Wasser der Erde nicht von Kometen stammt. Allerdings ist hier nicht alles klar. Ja, bei Kometen aus der Oortschen Wolke (am Rande des Sonnensystems) stimmt das Wasser in seiner Zusammensetzung nicht mit dem auf der Erde überein, aber es gibt auch eine Familie aus dem Kuipergürtel (zwischen Neptun und Uranus). Und Beobachtungen mit dem Herschel-Orbitalteleskop deuten darauf hin, dass das im Kometen Hartley-2 (Kuipergürtel) enthaltene Wasser in seiner Isotopenzusammensetzung völlig identisch mit dem auf der Erde ist. Das bedeutet, dass das Wasser der Erde kometenartig sein kann ...

Astronomen berichten, dass sie darin Wasser entdeckt haben protoplanetare Scheiben. Der interessanteste Teil der Scheibe ist der mittlere Teil, wo das Wasser warm sein kann. So ein Vorrat an Wärme flüssiges Wasser In Zukunft könnte es der Beginn der Ozeane sein und es uns ermöglichen, die Entstehung von Wasser auf der Erde ohne die Beteiligung von Asteroiden und Kometen zu erklären. Übrigens, über Asteroiden. Einer von ihnen, 24 Thermis, liegt im Hauptgürtel und ist mit einer dicken Frostschicht bedeckt. Asteroiden dieser Art könnten es durchaus zur Erde bringen. Es stellt sich heraus, dass es zu früh ist, Asteroiden außer Acht zu lassen.

Entdeckt altes Wasser im Universum in einer Entfernung von 11 Milliarden Lichtjahren von der Erde. Astronomen glauben, dass dies der Fall ist normale Verbindung nicht nur im gegenwärtigen, sondern auch im frühen Universum, das nicht älter als 2 Milliarden Jahre ist.

Wissenschaftler aus Japan glauben das frühe Erde Es gab eine dichte Wasserstoffatmosphäre, die mit Sauerstoff in der Struktur des Planeten interagierte und Wasser bildete. Japanische Geologen hingegen sprechen von ganzen Wasserstoffschichten im Inneren Erdstruktur, das mit Sauerstoff aus dem Mantel interagierte... Ja... Mit einem Wort: "... das Wasser ist dunkel in den Luftwolken" ( Altes Testament, Psalter, Ps 17, Art. 12).

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Als die Erde entstand, war es zu heiß für Wasser. Aber woher kam sie damals? Zwei neue Studien enthüllen, welche Rolle Jupiter spielte.

Die Menschheit existiert, weil es eine echte Explosion gab. Und mehr als einmal. Während der Geburt des Sonnensystems entstanden zunächst kleine Stücke aus Staubpartikeln und dann große Asteroiden. Massive Körper ständig miteinander verschmolzen und zu einem neuen Körper verschmolzen. Letztendlich blieben nur noch wenige Planetenfragmente übrig, die sich nach und nach ihren Weg um die Sonne bahnten. So entstand vor 4,5 Milliarden Jahren die Erde.

Diese Theorie über den Ursprung der Erde stellt einen wissenschaftlichen Kompromiss dar. Aber er beantwortet nicht alle Fragen. Woher kam das Wasser auf dem blauen Planeten? Schließlich sind sich die Forscher einig, dass die Erde bei ihrer Entstehung zu heiß für Wassermoleküle war. Über seinen Ursprung gibt es mehrere Theorien.

Zwei aktuelle Studien bringen eine davon voran die neuesten Theorien, wonach Jupiter eine der Hauptrollen spielte. Wasser und andere flüssige Stoffe wurden nicht, wie bisher angenommen, erst zu einem späteren Zeitpunkt mit Hilfe von Kometen und Asteroiden auf die Erde gebracht, sondern bereits im ersten Stadium der Entstehung des Planeten.

Zuerst war es heiß

Als das Weltraumbombardement stattfand, war die Temperatur im Sonnensystem so hoch, dass Wasser nur in Gasform vorkam. Doch junge, ungeformte Planeten konnten dieses Gas nicht aufnehmen. Stattdessen stark sonniger Wind trug ihn in die Tiefe Weltraum. Erst später ist entscheidend chemische Verbindung H20 kehrte aus dem kalten äußeren Sonnensystem zurück. Wann? Und wie?

Das zeigt eine Studie der Wissenschaftler Mario Fischer-Gödde und Thorsten Kleine von der Universität Münster seltsame Bewegung Der Planet Jupiter transportierte in den ersten Millionen Jahren unseres Sonnensystems Wasser zurück zur Erde. Diese Daten widersprechen der weit verbreiteten Theorie, dass Wasser erst in der letzten Phase der Erdentstehung vor 4,4 bis 3,9 Milliarden Jahren mit Hilfe von Meteoriten und Asteroiden auf die Erde gelangte. Ihre Hauptargument- ein seltenes Element Ruthenium.

Das Material besondere Eigenschaften. Es neigt zu Eisen, ist siderophil, wie Forscher sagen, und daher Erstphase Die Entstehung des Planeten erfolgte größtenteils bis zum Kern, der Eisen enthält. Aber auch in den Schichten der Erdkruste und des Erdmantels kommt Ruthenium vor. Ideal für Fischer-Gedde und Kleine, denn so wissen sie, was sie über die jüngere Erdgeschichte zu erzählen haben.

Wandernder Jupiter

Terrestrisches Ruthenium hat eine spezifische Zusammensetzung. Es besteht aus Atomen mit andere Nummer Neutronen, Isotope und besitzt somit eine Art chemischen Fingerabdruck, den das Team mit Ruthenium aus jungen Meteoriten vergleichen könnte.

Abhängig von der Herkunft der Meteoriten, die Überreste des jungen Sonnensystems sind, unterscheidet sich auch die Zusammensetzung ihres Rutheniums. Wasserhaltige Kometen aus dem äußeren Sonnensystem haben einen anderen Fingerabdruck als trockene Meteoriten aus dem inneren Sonnensystem. Dadurch lässt sich die Entstehung des Erdmantels aus der letzten Phase der Erdentstehung erklären.

Die Ergebnisse der Fischer-Goedde-Studie deuten darauf hin, dass der Mantel von Meteoriten aus der Familie der Enstatit-Chondrite stammt. Wasserreiche Objekte aus dem äußeren Sonnensystem scheinen nicht kollabiert zu sein.

„Da wir ausschließen können, dass Wasser mit Meteoriten auf die Erde gelangt ist, ist es schon vorher passiert“, sagt Thorsten Kleine. Seine Forschung untermauert das erst vor wenigen Jahren etablierte Modell der „Großen Kehrtwende“.

Nach diesem Modell driftete der junge Jupiter aufgrund der Wirkung der Gashülle des Planeten in Richtung des inneren Sonnensystems. Als Saturn später auftauchte, wurde er wieder nach außen in seine jetzige Umlaufbahn gezogen. Während Gasriese An Weg zurück Es schob Gesteinsmaterial in Richtung Sonne und schleuderte Meteoriten und Wasser aus dem äußeren Sonnensystem in Richtung Erde. „Also, in bestimmte Zeit„Viele wasserhaltige Meteore schlagen auf der Erde ein“, sagt Kleine. Und das geschah früher frühen Zeitpunkt Geschichte der Erde.

Wasserfreie Meteoriten bildeten die Erde

Unterstützt wurden die Forscher in ihrer Theorie durch eine weitere Studie von Nicholas Daufas von der University of Chicago. Amerikanischer Entdecker wandte sich ebenfalls der Idee des Rutheniums zu und wandte es gleichzeitig auf mehrere Elemente an. Sie alle kommen sowohl auf der Erde als auch in Meteoriten vor. Im Gegensatz zu deutschen Wissenschaftlern überprüfte er seine Annahmen nicht an der Realität Raumelemente, sondern auf der Grundlage vorhandener Forschungsergebnisse entwickelt mathematisches Modellüber den Ursprung der irdischen Materie. Demnach sei die Erde in zwei Phasen entstanden. In der ersten Phase Baumaterial bildete einige wasserreiche Meteoriten aus dem äußeren Sonnensystem – etwa ein Zehntel der damaligen Erdmasse – und wasserfreie Enstatit-Chondrite. Im zweiten Stadium gab es keine wasserreichen Meteoriten mehr; nur Enstatit-Chondrite waren auf dem Weg zur Erde.

Keine Daten zu Kometen

Das Problem besteht darin, dass alle Wissenschaftler nur Meteoriten untersucht haben, also Himmelskörper, die auf die Erde fielen. „Wir nehmen an, dass das Verhältnis der Rutheniumisotope mit dem der Erde weniger übereinstimmt, je weiter von der Sonne Kometen entfernt sind“, sagt Kleine. „Damit schließen wir äußere Himmelskörper als Wasserträger im letzten Stadium der Erdentstehung aus.“ Sollte es wider Erwarten außerhalb des Sonnensystems Kometen geben, die die gleichen Rutheniumisotope wie die Erde haben, wird dieses Modell nicht mehr funktionieren.

Um das Rätsel um die Herkunft des Wassers auf der Erde zu lösen, fehlen verlässliche Daten darüber Himmelskörper. Sie können von Expeditionen zu Kometen bereitgestellt werden. Weil das Rosetta-Mission Die Europäische Weltraumorganisation hat noch keine Angaben gemacht ausreichende Menge Daten, Forscher wetten auf zukünftige Projekte. Eine offizielle Entscheidung über einen solchen Einsatz ist jedoch noch nicht gefallen.

Das Wasser auf diesem Kometen hatte vermutlich dasselbe Isotopenzusammensetzung, das gleiche wie Wasser auf der Erde. Wissenschaftler von SOHO, einem Gemeinschaftsprojekt der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), haben das ungefähre Wasservolumen auf dem Kometen berechnet. Durch die Explosion des Kometen wurde eine Wolke freigesetzten Wasserstoffs freigesetzt.

Komet LINEAR, der eine große Menge Wasser enthielt, explodierte im August 2000, Bild Hubble Teleskop. Foto: NASA

„Die Idee, dass Kometen Leben auf der Erde hervorbrachten und Wasser und grundlegende Moleküle brachten zusammengesetzte Partikel„Es ist ein heiß diskutiertes Thema, und dies ist das erste Mal, dass wir einen Kometen gefunden haben, der dies tatsächlich kann“, sagt Michael Mumma vom Goddard Flight Center der NASA.

Wasser wurde auch in anderen Teilen des Weltraums gefunden, aber im Gegensatz zum Wasser auf diesem Kometen unterscheidet sich seine Isotopenzusammensetzung von der der Erde.

Im Jahr 2011 entdeckten Astronomen die größte und am weitesten entfernte Wasseransammlung im Universum. Es ist 140 Billionen Mal so viel Wasser wie in den Weltmeeren. Es umgab den Quasar, den Schwarzen supermassereiches Loch, 12 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt.

Ein Quasar vom Typ APM 08279+5255, den Wissenschaftler entdeckt haben große Menge Wasser. Abbildung: NASA/ESA

„Die Umgebung dieses Quasars ist insofern einzigartig, als sie große Mengen Wasser produziert“, sagte Matt Bradforle, ein Wissenschaftler im Labor, in einer Pressemitteilung der NASA. Strahlantrieb NASA. „Dies ist ein weiterer Beweis dafür, dass Wasser im gesamten Universum verteilt ist.“

Darüber hinaus entdeckten Astronomen im Jahr 2011 Wasserozeane um den jungen Stern. Das Sonnensystem, der sich um den Stern herum entwickelt, liegt in einer Entfernung von 175 Lichtjahren. Große Menge Wasser deutet darauf hin, dass mit Wasser bedeckte Planeten wie die Erde im gesamten Universum verbreitet sind, sagt die NASA.

Eine Eisscheibe, die sich um einen jungen Stern namens TW Hydrae bildet, der 175 Lichtjahre entfernt im Sternbild Hydra Süd liegt. Abbildung: NASA/JPL-Caltech

Da der menschliche Körper größtenteils aus Wasser besteht, hilft uns die Erforschung der Herkunft des Wassers auf der Erde zu verstehen, woher die Materie stammt, aus der unser Körper besteht.

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