Seit Jahrzehnten beschäftigen sich Astronomen mit der Herkunft des Wassers auf der Erde. Haben eisige Kometen und Asteroiden es lange nach der Entstehung unseres Planeten geliefert? Oder war das Wasser bereits in der Erde selbst vorhanden, als es aus einer wirbelnden Staub- und Gasscheibe verschmolz? Während die Theorie der Lieferung durch Eis jahrelang vorherrschte, deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass Planeten möglicherweise ihr eigenes Wasser erzeugen, wenn sie Gestalt annehmen – was möglicherweise dazu führt, dass lebenserhaltende Ozeane im Universum weitaus häufiger vorkommen.
Diese bahnbrechende Entdeckung ist das Ergebnis einer Reihe von Experimenten, die darauf abzielten, die extremen Bedingungen nachzubilden, die während der feurigen Geburt eines jungen Planeten herrschten. Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf Sub-Neptune, eine häufige Art von Exoplaneten, die größer als die Erde, aber kleiner als Neptun sind. Es wird angenommen, dass diese Welten über felsige Kerne verfügen, die von einer dichten Atmosphäre umgeben sind, die reich an Wasserstoffgas ist – ein ideales Rezept, um die Wasserbildung in einem Planetenembryo zu testen.
Um diesen Prozess zu simulieren, erstellten Forscher Miniaturversionen dieser Planeten mit einem speziellen Gerät namens Diamantambosszelle. Geschmolzenes, eisenreiches Gestein wurde auf einen Druck komprimiert, der fast 600.000-mal höher war als der atmosphärische Druck der Erde, und auf Temperaturen über 7.200 Grad Fahrenheit (4.000 Grad Celsius) erhitzt. Diese intensive Umgebung spiegelt die Bedingungen auf einem geschmolzenen jungen Planeten wider, der von einer dicken wasserstoffreichen Atmosphäre umgeben ist.
Unter diesen simulierten Bedingungen eines Planetentiegels löste sich Wasserstoff leicht im geschmolzenen Gestein. Wichtig ist, dass dieser Wasserstoff mit den im geschmolzenen Material vorhandenen Eisenoxiden reagierte und erhebliche Mengen Wasser erzeugte. Entscheidend war, dass diese Experimente zeigten, dass Wasser direkt aus der chemischen Wechselwirkung zwischen dem entstehenden Inneren eines Planeten und seiner umgebenden wasserstoffreichen Atmosphäre entstehen kann – ohne externe Beiträge von Kometen oder Asteroiden.
Dieser Befund verändert unser Verständnis darüber, wie Planeten Wasser aufnehmen, dramatisch. Es deutet darauf hin, dass die Entstehung riesiger Ozeane eine unvermeidliche Folge der Planetenentstehung selbst sein könnte, wodurch Wasser zu einem weitaus weiter verbreiteten Bestandteil in Planetensystemen im gesamten Kosmos wird als bisher angenommen. Die Implikationen sind tiefgreifend: Wenn sich Wasser bei der Geburt des Planeten so leicht bildet, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass in unserer gesamten Galaxie potenziell bewohnbare Welten existieren, die über die wesentliche Zutat für das Leben, wie wir es kennen, strotzen.
