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Wo kommt das ganze Wasser her?

Von / 25. Juni 2018 / 30 Kommentare
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Wo kommt das ganze Wasser her? Und damit meine ich nicht die Unwetter, die in letzter so vielen Menschen das Leben schwer machen. Beziehungsweise meine ich die indirekt schon. Die Herkunft dieses Wassers kennen wir zwar: Es kommt aus den Wolken und dahin kam es aus den Ozeanen, Seen und Flüssen der Erde. Aber wie ist das Wasser dorthin gekommen? Als die Erde vor 4,5 Milliarden Jahre entstanden ist, ist sie ja nicht mit einem riesigen Wassertropfen aus dem All kollidiert…

Wasser (Symbolbild)

Wasser (Symbolbild)

Nein – sie ist mit unzähligen winzigen Wassertropfen kollidiert. Wasser ist (nach molekularem Wasserstoff) das häufigste Molekül im Universum und es war auch in der Scheibe aus Gas und Staub, aus dem die Planeten entstanden sind. Aber dieses “Wasser” war eingebaut ins Gestein der Erde. Ein Teil davon ist später durch Vulkanismus an die Oberfläche gekommen. Aber das reicht nicht, um die gesamte Menge an Wasser zu erklären, die wir heute – zum Glück! – haben. Ein weiterer (und vermutlich größerer) Teil des Wassers kam erst später aus dem All. Und zwar in Form von Asteroiden (und vermutlich auch Kometen). Ob es nun aber wirklich Asteroiden waren oder doch Kometen und welche Art von Asteroiden und Kometen: Das wissen wir noch nicht. Was ein weiterer Grund ist, sich mit den Asteroiden zu beschäftigen! In ihnen stecken einfach zu viele Antworten auf interessante Fragen, als das wir sie einfach ignorieren könnten.

Schön animiert und kurz zusammengefasst ist die Frage nach dem Wasser auf der Erde in diesem Video:

Und wer noch mehr über die Astronomie von trinkbaren Flüssigkeiten wissen will oder genauer gesagt: Die Astronomie, die man in einem Glas Bier finden kann, der ist herzlich eingeladen, meinen Vortrag zu diesem Thema zu besuchen, den ich am 4. Juli in Wels halten werde (Tickets gibt es hier). Ich hoffe mal, das es kein Unwetter gibt und wir Bier und Astronomie bei schönem Sommerwetter im Welser Arkadenhof genießen können.

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Kommentare (30)

  1. #1 pane
    25. Juni 2018

    Gleich an Anfang des Videos wird angegeben, wie hoch der Anteil der Ozeane, des Eises, des atmosphärischen Wassers und in Lebewesen an der Gesamtwassermenge der Erde ist. Was wieder mal fehlt, und auch nirgends zu finden ist, ist die Menge des Wassers, dass sich noch im Erdinneren befindet. Dort müssen noch, nicht unerhebliche Mengen Wassers, sein. Denn Vulkane gasen auch heute noch große Mengen Wasser aus.

    Im Übrigen dürfte das häufigste Molekül des Universums neutraler Wasserstoff H2 sein. Oder etwa nicht?

  2. #2 Florian Freistetter
    25. Juni 2018

    @pane: ” Denn Vulkane gasen auch heute noch große Mengen Wasser aus.”

    Tun sie. Aber mWn hat die Ausgasung nur ~1/3 des Wassers auf der Erde beigetragen. 2/3 kamen aus dem All.

  3. #3 Alderamin
    25. Juni 2018

    @pane

    Dort müssen noch, nicht unerhebliche Mengen Wassers, sein. Denn Vulkane gasen auch heute noch große Mengen Wasser aus.

    Das dürfte wohl im wesentlichen Wasser sein, das in den Subduktionszonen am Meeresboden mit in die Tiefe gezogen wurde. Im Erdmantel wird nicht mehr viel Wasser sein, das ist längst durch Konvektion und Vulkanismus ausgegast.

  5. #5 Florian Freistetter
    25. Juni 2018

    @tomtoo: Im Kern der Erde ist auch mehr Gold als man sich vorstellen kann. Aber das bleibt auch da. Es geht nicht um die Frage, wie viel Wasser in der Erde ist. Sondern wo das Wasser herkommt, das wir an der Oberfläche haben.

  6. #6 tomtoo
    25. Juni 2018

    @Florian
    Ich hatte mich auf @Alderamins Aussage…
    “..Im Erdmantel wird nicht mehr viel Wasser sein, das ist längst durch Konvektion und Vulkanismus ausgegast..“ bezogen.

  7. #7 Alderamin
    25. Juni 2018

    @tomtoo

    Wenn das Bildchen hier stimmt, kommt das Wasser aber trotzdem aus dem Ozean dorthin…

  8. #8 Krypto
    25. Juni 2018

    @Florian:
    Die Entstehung von Leben auf der Erde könnte deutlich früher stattgefunden haben und eventuell war die junge Erde deutlich feuchter als gedacht.
    Insofern könnte das mit den 2/3 Kometenwasser durchaus daneben liegen.

  9. #9 Fluffy
    26. Juni 2018

    Wasser ist das häufigste Molekül im Universum

    Es gibt auf der Erde ca 1.4 Milliarden km³ Wasser
    Das sind 1.4*10^9*(10³ *10 dm)³, oder
    1.4*10^21 kg.
    Die Masse der Erde beträgt 5,972 × 10^24 kg. Der Wasseranteil liegt also bei ca 0.02 %. In der Sonne, dem massereichsten Planeten unseres Systems gibt es sicher noch weniger Wasser, auf dem Mars gar keins…
    Wieso ist dann Wasser das häufigste Molekül.
    Ein ziemlich krasser Widerspruch

  10. #10 Florian Freistetter
    26. Juni 2018

    @Fluffy: “Ein ziemlich krasser Widerspruch”

    Du denkst an flüssiges Wasser. Aber Wasser gibts überall. Nicht nur irgendwo auf Planeten sondern auch “einfach so”, in den großen interstellaren Wolken zwischen den Sternen. Und vergiss nicht das Eis… Jeder Komet, jeder Asteroid enthält Eis. Anders geht es ja auch gar nicht. Das Wasser auf der Erde ist ja nicht aus dem Nichts hier erschienen. Sondern es war Teil der Objekte, aus denen die Erde entstanden ist – das waren die Asteroiden und Kometen. Und die enthielten Eis, weil sie aus der großen Gas- und Staubwolke entstanden sind, aus der die Sonne und alle Planeten entstanden sind. Und in diesen Wolken findest du H20-Moleküle und Eis.

    Siehe zb:

    https://www.astrobio.net/cosmic-evolution/cold-clouds-and-water-in-space/
    https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/nasa-s-webb-telescope-to-make-a-splash-in-search-for-interstellar-water

  11. #11 Tox
    26. Juni 2018

    Ich hätte erwartet, dass molekularer Wasserstoff (H2) im Universum häufiger vorkommt als Wasser. Zum einen weil Wasserstoff häufiger ist als Sauerstoff, und zum anderen weil sich zur Bildung von H2 nur zwei Atome treffen müssen, während für H2O drei Atome nötig sind.

    Ist H2 vielleicht weniger stabil als H2O, so dass sich pro Zeiteinheit zwar mehr H2 bildet, es aber auch schneller wieder zerlegt wird? Oder gibt es einen anderen Grund, weshalb Wasser häufiger ist?

  12. #12 Alderamin
    26. Juni 2018

    @Tox

    Wer sagt denn, Wasser sei häufiger als Wasserstoff? Wasserstoff macht 75% der Materie im All aus, Helium fast den gesamten Rest. Wasser ist häufig im Vergleich zu Eisen oder Silikaten.

    Allerdings, @Fluffy, nicht innerhalb der „Schneegrenze“ des Sonnensystems, wo Eis natürlicherweise sublimiert und vom Sonnenwind fortgetragen wird. Aber der kleine Jupitermond Europa hat mehr flüssiges Wasser als die Erde und noch mehr Eis. Alle Jupitermonde haben einen großen Wasseranteil. Die Saturnringe sind reines Wassereis. Der ganze Kuipergürtel besteht aus Eiswelten. Pluto ist auch eine.

  13. #13 Tox
    26. Juni 2018

    @Alderamin:
    Im Artikel oben schrieb Florian

    Wasser ist das häufigste Molekül im Universum …

    Wenn das stimmt (und Astronomen H2 als Molekül bezeichnen), dann ist H2O häufiger als H2.

  14. #14 Florian Freistetter
    26. Juni 2018

    Kann sein das ich mich da getäuscht habe und es das zweit häufigste ist…

    https://academic.oup.com/astrogeo/article/43/2/2.10/281044

  15. #15 Tox
    26. Juni 2018

    @Florian Freistetter:
    Danke.

  16. #16 Krypto
    27. Juni 2018

    @Fluffy#9:
    Ich finde Dein Interesse und die Gedanken, die Du Dir machst, gut!
    Hier noch eine ergänzende Korrektur:
    Die Sonne ist kein Planet, sondern der zentrale Stern unseres Systems. In der Tat wirst Du in der Sonne praktisch kein Wasser finden und ebenso so nur Spuren anderer Moleküle.
    Wasser könnte auch das häufigste Molekül im Sonnensystem sein; dazu müsste man mal überschlagen, wieviel H2 die Gasriesen bunkern.

  17. #17 tomtoo
    27. Juni 2018

    So eine Sonne muss doch aber ein Haufen Sauerstoff ausgasen? Sry, bin halt unwissend, aber wenn Wasser so häufig ist, Wasserstoff naja extrem häufig ist. Dann müssen Sonnen ja extrem viel Sauerstoff erzeugen und Ausgasen? Ich hab ja schon gehört das einige Sonnen echte Russkerzen sind, aber Sauerstoff war mir bis jetzt nicht bewusst. Ich meine wieviel Sauerstoff erzeugt so ein gelber Zwerg pro Sekunde?

  18. #18 tomtoo
    27. Juni 2018

    Welches sind die Sterne die innerhalb ihres Lebenszyklus am meisten Sauerstoff erzeugen?
    Kann sich der Sauerstoff nur in einer Nova verbreiten, oder geht immer ein Teil nach aussen?

  19. #19 Bullet
    27. Juni 2018

    @tomtoo:

    Ich meine wieviel Sauerstoff erzeugt so ein gelber Zwerg pro Sekunde?

    Wahrscheinlich gar keinen. Denn die gelber-Zwerg-Phase ist gekennzeichnet vom Wasserstoffbrennen. Wenn erstmal Helium zu Sauerstoff fusioniert, ist das im Riesenstadium, und dann könnte die Anfangsmasse unserer Sonne zu klein sein, um das Sauerstoffbrüten zu ermöglichen.

    Zum Thema “ausgasen”: wieso? Es reicht doch, wenn sich der Sauerstoff in der Sonne anreichert und nachher, wenn alles nach dem Roter-Riese-Stadium auseinanderfliegt, im Raum verteilt.

  20. #20 Alderamin
    27. Juni 2018

    @tomtoo

    Es hat seinen Grund, dass Planetarische Nebel im OIII-Filter (zweifach ionisierter Sauerstoff) mit bloßem Auge am besten zu sehen sind.

    Was Bullet sagt, ist richtig, in der Phase des Heliumbrennens (Rote Riesen) werden von ehemals sonnenähnlichen Sternen Kohlenstoff und Sauerstoff erbrütet und mit in die planetarischen Nebel gepustet, die so ein Stern während des Übergangs zum Weißen Zwerg aushaucht.

    Ob jetzt Wasser das zweithäufigste Molekül im All ist,weiß ich gar nicht. Auch Kohlenstoff ist häufig, und zweiatomige Moleküle sollten eigentlich häufiger als dreiatomige sein, CH- oder CO- oder OH-Ionen zum Beispiel. Aber Dihydrogenmonoxid gehört aber auf jeden Fall zu den häufigsten Molekülen und ist nicht so reaktiv, wie das radikale zuvor genannte Zeugs.

  21. #21 Wizzy
    28. Juni 2018

    Einigen wir uns darauf, dass H2O das häufigste dreiatomige Molekül im Kosmos ist. Das stimmt dann auch.

  22. #22 pane
    28. Juni 2018

    noch ein paar ergänzende Bemerkungen zu der Häufigkeit, die Florian und auch Alderamin sicherlich geläufig sind, aber nicht unbedingt jedem anderen.

    – Der Wasserstoff in der Sonne und den anderen Sternen liegt nicht als Molekül vor. H2 gibt es dort kaum.

    – In einem weißen Zwerg gibt es viel Sauerstoff und auch Kohlenstoff, aber er liegt dort nur rum und bildet vor allem kein Molekül.

    -Bei der Menge an Molekülen im Weltall, darf man nicht nur das sehen, was es in einem Sonnensystem gibt, sondern auch das was sich in den riesigen Wolken befindet. Die sind zwar sehr sehr dünn, viel dünner als jedes Vakuum auf der Erde, aber dafür sind sie auch unvorstellbar groß.

  23. #23 Alderamin
    28. Juni 2018

    @pane

    Alles richtig. In Sternen ist es zu heiß, da gehen alle Moleküle kaputt (außer in kühlen Roten Riesen, in deren Atmosphären z.B. Titanoxid nachgewiesen wurde).

    Ansonsten befindet sich die meiste Materie in Dunkelwolken, und da findet man dann Moleküle.

  24. #24 Bullet
    28. Juni 2018

    Anschluß an pane:

    Die [Wolken] sind zwar sehr sehr dünn, viel dünner als jedes Vakuum auf der Erde, aber dafür sind sie auch unvorstellbar groß.

    Das kann man laut sagen. Ein Kubiklichtjahr ist jetzt nicht sooo die große Blase im Weltraum. In metrischen Einheiten ausgedrückt sieht das dann etwas anders aus: für 1 LJ gerundet 9,5*10^12 Kilometer ergibt sich 8,6*10^38 km³. Diese Zahl ist so pervers groß, daß man, selbst wenn man jedem dieser kubiken Kilometer nur ein Wassermolekül entnimmt, trotzdem bei einem Wasserwürfel von knapp 3 km Kantenlänge endet.
    Und jedes einzelne Wassermolekül darin entspricht einem Kubikkilometer in einem Kubiklichtjahr.

  25. #25 tralala
    2. Juli 2018

    Ich halte es für Schwachsinn daß Kometen das Wasser gebracht haben sollen…. in jedem Stein ist Wasser gebunden. Die meisten Mineralien haben eine komplexe Formel mit XXX-(H2o)n-YYY. Da soll mir keiner erzählen, daß beim Zusammenballen der Jungen Erde das ganze Wasser aus den Planetisimalen nicht an die Oberfläche gelangt ist. Selbst wenn wir nur von 1% Wassergehalt ausgehen, würde das Wasser des Erdkörpers ausreichen, um die komplette Oberfläche mit ca. 60km Wasser zu bedecken.

    Bei 5000°C im Kern zerfällt jedes Mineral… es dehydriert.

    Was passiert wenn man eine Orange quetscht…? Zuerst kommt der Saft an die Oberfläche. Mein Gott wieso denkt man immer so kompliziert?!

  26. #26 Florian Freistetter
    2. Juli 2018

    @tralala: Magst du gerne für Quatsch halten. Andererseits gibt es sowas wie Isotopen-Analysen die halt zeigen, das es kein Quatsch ist.

  27. #27 Alderamin
    2. Juli 2018

    @Florian

    Hatte nicht die Analyse von Tschuri und anderen Kometen ergeben, dass das Wasser eher nicht von Kometen, sondern Asteroiden oder einem Mix aus Asteroiden und Kometen geliefert wurde?

    https://www.spektrum.de/news/irdisches-wasser-stammt-nicht-von-kometen/1157069

    https://www.spektrum.de/news/das-irdische-wasser-stammt-nicht-von-kometen/1322876

  28. #28 Florian Freistetter
    2. Juli 2018

    @ALderamin: Ja, aber es ging ja um die Frage ob es aus Erd-Vulkanismus oder aus dem ALl kommt.

  29. #29 Basti
    Stuttgart
    4. Juli 2018

    @Bullet:
    Ich hatte eine ähnliche Diskussion, und mein Physik-Nachhilfelehrer vom http://www.nachhilfe-team.net hat mich dann gleich einmal die Wassermenge bzw. die Wassewürfelkanten berechnen lassen…
    verrückt wenn man Praxis und Theorie vereint!

  30. #30 Mark
    6. Februar 2019

    @Basti
    Die Seite scheint wohl bekannt zu sein unter den online Nachhilfelehrern. Ich hatte zwar einen Bio-Lehrer von https://www.teachback.de/ der mir das Video gezeigt hat. Aber interessant war, das Wasser eine Lebensgrundlage für alle Lebewesen der Erde über schon mehrere Jahrtausende war was er auch im Video sagt, trotz dem sich das Thema erstmal langweilig anhört. Sonst denkt man immer erst an die Luft zum atmen.