Wasserentstehung im Weltall und auf der ErdeWoher kommt das Wasser?

Ohne Wasser gäbe es kein Leben auf der Erde. Auch für uns Menschen ist es von großer Bedeutung. Aber woher kommt eigentlich das Wasser auf der Erde? Drei Theorien liefern mögliche Erklärungsansätze.

Gletscherzunge vor bewölktem Himmel

Wasser kommt auf der Erde in allen drei Aggregatzuständen vor. Foto: myeviajes on Pixabay/CC0 Creative Commons

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Baum vorm Sternenhimmel spiegelt sich vorm Wasser

Wie das Wasser auf die Erde kam, ist noch nicht abschließend geklärt Foto: Bess-Hamiti on Pixabay/CC0 Creative Commons

Wasser ist eines der häufigsten Moleküle im Weltraum. Erste Wasserstoffatome sollen 380 000 Jahre nach dem Urknall durch die Abkühlung der Materie auf 3 000 °C entstanden sein. Die Urknalltemperatur schätzt man auf ca. 100 Mrd. °C. 

Erste Sterne des Universums entstanden 150 Millionen Jahre nach dem Urknall. Sie stießen Wasserstoffatome von ihren heißen Oberflächen ins All ab. Dabei kam es zur Atomspaltung in Protonen und Elektronen. Im Sterninneren verbrennt Wasserstoff zu schwereren Elementen, auch zu Sauerstoff. Starke Winde trugen die „Asche“ ins All, es existierten dort nun Wasserstoff- und Sauerstoffatome. 

Später trafen bei der Galaxienbildung infolge von Strahlungsvorgängen Wasserstoffatome auf Staubpartikel, die sich in den Galaxien zu Wasserstoffmolekülen vereinigten. Die Moleküle verflüchtigten sich zu Molekülwolken, die auch schwerere Moleküle, u. a. Sauerstoff, enthielten. Da diese Wolken rotierten und sich dabei immer mehr verdichteten, heizten sie sich auf, sodass Wasserstoff und Sauerstoff zusammenfanden und dünne Eisschichten um die Staubkörnchen bildeten. Wasser war in gefrorener Form im All entstanden.

Die Erde verliert Wasser

Seit der Existenz der Erde haben die Ozeane bereits rund ein Viertel ihrer Wassermenge verloren. Das entspricht der aktuellen Wassermenge des Atlantiks. Der Meeresspiegel des Weltmeeres wäre ohne diese Verluste ca. 800 m höher. Wohin verschwand das Wasser? Die Erde hat zwei Leckagen: das Weltall und die Lithosphäre. Nach der Spaltung von Wasser durch Bakterien entweicht Wasserstoff als Bestandteil von Methangas in die Luft und später ins Weltall. Zudem lagern sich Wasserstoffteilchen bei endogenen Umwälzprozessen der Lithosphäre im Gestein an.

Drei Theorien zu der Frage: Wie kam das Wasser auf die Erde?

Im Folgenden werden drei mögliche Theorien der Wasserentstehung auf unserem Planeten beschrieben. Dabei sind sich die Wissenschaftler noch nicht ganz einig, welche dieser drei Theorien die richtige Erklärung ist.

  1. Das Wasser entstand durch Kometenkollision mit der Erde: Wasser kam erst etwa 100  Millionen Jahre nach der Erdentstehung durch Kometeneinschläge, die erst von weit außerhalb des Sonnensystems auf exzentrischen Bahnen zur Erde kommen mussten, auf unseren Planeten. Aber: Wasser auf der Erde und Kometeneis haben unterschiedliche chemische Zusammensetzungen, das heißt, Kometen können nicht die einzige Wasserquelle gewesen sein. 
  2. Das Wasser war nach der Erdentstehung bereits auf der Erde vorhanden: Die Erde ist durch die Kollision von Körpern mit volatilen (flüchtigen) Substanzen entstanden, z. B. könnte der marsgroße Körper, der mit der Erde kollidierte, wodurch der Erdmond entstand, so ein Körper gewesen sein. 
  3. Das Wasser stammt aus dem Planetoidengürtel. 2013 wurde auf dem Planetoid Themis (Durchmesser etwa 200 km) im Infrarot (IR) eine 0,0001 mm dünne Eisschicht entdeckt. Daher wird vermutet, dass spätere Planetoidenkollisionen mit der Erde das Wasser zu uns brachten. Eigentlich sublimiert Eis im Weltraum zu Wasserdampf, aber eine Staubschicht schützt das Eis vor Sublimation. 

Literaturtipps

  • Bojanowski, A. (2015): Die Erde hat ein Leck. München: Wilhelm Goldmann Verlag
  • Jewitt, D. und Young, E. D. (2016): Als die Meere vom Himmel fielen. In: Spektrum Spezial. H. 4/2016, S. 6–14

Weitere Informationen zum Thema Wasser 

Weltwassertag 2019

Zur Ausgabe "Wasser auf der Erde" von geographie heute

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