Sterbender Stern verhalf der Erde zu lebensfreundlichen Bedingungen

Hätte die Erde bei ihrer Entstehung zu viel Wasser eingesammelt, wäre sie eine unwirtliche Ozeanwelt geworden. Eine neue Simulation zeigt, dass radioaktive Elemente aus einer nahen Supernova wohl die «Bauelemente» der Erde trockneten, bevor sie sich zusammenballten.

Ein tiefer globaler Ozean und eine undurchdringliche Eisschicht am Meeresboden. So hätte die Erde durchaus aussehen können, hätte sie in ihrer Entstehung einen höheren Wasseranteil angesammelt. Das hätte geochemische Zyklen wie den Kohlenstoffkreislauf verhindert, die das Klima stabilisieren und Bedingungen für Leben schaffen.

Ein Forschungsteam der ETH Zürich und der Universitäten Bern, Oxford, Bayreuth und Michigan hat mit Computermodellen simuliert, wie es zum lebensfreundlichen Wasseranteil der Erde kam, wie der Nationale Forschungsschwerpunkt PlanetS am Dienstag mitteilte. Demnach sorgte ein sterbender Stern (Supernova) in der kosmischen Nachbarschaft für trockenere Bausteine, aus denen sich die inneren Planeten unseres Sonnensystems bildeten. Davon berichten die Wissenschaftler um Tim Lichtenberg im Fachblatt «Nature Astronomy Letters».

Diese Bausteine, Brocken aus Gestein und Eis, bildeten sich in einer Staub- und Gasscheibe um die noch junge Sonne. Nach und nach wuchsen diese sogenannten Planetesimale dann zu Planetenembryos heran. «Man geht zurzeit davon aus, dass die Erde den grössten Teil ihres Wassers von diesen teils wasserreichen Planetesimalen geerbt hat», liess sich Lichtenberg in der Mitteilung zitieren. Theoretisch hätte die Erde so viel zu viel Wasser aufgenommen.

«Innere Heizung»

Mit ihrer Simulation prüften die Wissenschaftler nun die Theorie, dass die Planetesimale von innen aufgeheizt wurden, so dass ein Teil des ursprünglichen Wassereises verdampfte. Diese «innere Heizung» beruhte auf dem Zerfall radioaktiver Elemente wie Aluminium-26, die aus der nahen Supernova stammten. Die Computermodelle zeigten, dass die Menge an Aluminium-26, die bei Geburt unseres Planetensystems vorhanden war, ausreicht, um Planetesimale systematisch zu trocknen, bevor sie zu Planetenembryos heranwachsen.

Das radioaktive Aluminium könnte den Unterschied machen, ob in einem Planetensystem Planeten mit relativ wenig Wasser entstehen, wie in unserem Sonnensystem, oder ob in erster Linie Ozeanwelten entstehen, erklärte Lichtenberg.