Das Universum wurde viel früher mit Wasser geflutet als gedacht

Die bisherigen Vorstellungen über die Entstehung des Wassers im Universum müssen wohl revidiert werden. Neueste Erkenntnisse laufen darauf hinaus, dass es bereits sehr früh in großen Mengen zur Verfügung stand.

Kein langer Prozess

Eine neue Studie legt nahe, dass die allerersten Sterne, die sogenannten Population-III-Sterne, entscheidend dazu beigetragen haben, die kosmische Umgebung mit Wasser anzureichern. Diese Sterne, die aus den ursprünglichen Bestandteilen des Universums - Wasserstoff und Helium - bestanden, waren nicht nur die ersten Lichtquellen, sondern auch die Geburtsstätten für komplexere Moleküle wie Wasser.

Um ein Wassermolekül zu bilden, braucht man Wasserstoff und Sauerstoff. Ersteres ist im Universum von Beginn an in großen Mengen verfügbar. Sauerstoff wird hingegen erst durch die Kernfusion in den Sternen erzeugt. Bisher ging man davon aus, dass dies ein recht linearer Prozess war und erst ein wenig und bis zum heutigen Tag immer mehr Sauerstoff produziert und in Wasser umgewandelt wurde.


Forschende simulierten nun aber die Explosionen von massereichen Sternen, darunter kleine mit etwa 13 Sonnenmassen und gigantische mit bis zu 200 Sonnenmassen. Während die kleineren Sterne als typische Supernovae explodierten, führten die größeren zu sogenannten Paarinstabilitätssupernovae, die außergewöhnlich hell und energiereich sind. Diese Prozesse führten zu einer Anreicherung der kosmischen Molekülwolken mit Wasser. Laut den Simulationen enthielten diese Wolken 10- bis 30-mal mehr Wasser als heutige molekulare Wolken in der Milchstraße.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass bereits 100 Millionen bis 200 Millionen Jahre nach dem Urknall ausreichend Wasser vorhanden war, um potenziell lebensfreundliche Umgebungen zu schaffen. Obwohl diese frühen Wasserreserven prinzipiell die Bedingungen für Leben schaffen konnten, bleibt unklar, ob tatsächlich Leben in dieser Epoche des Universums entstand.

Trockene Phasen

Ein weiterer Faktor ist die Zerstörung von Wassermolekülen durch Prozesse wie Ionisation, die in der frühen Phase des Universums weitverbreitet war. Es ist daher möglich, dass das Universum nach dieser frühen "nassen Phase" eine trockene Periode durchlief, bevor die späteren Sternpopulationen (Population II und I) den heutigen Wasserreichtum schufen.

Die Erkenntnis, dass die allerersten Sterne maßgeblich zur Entstehung von Wasser beigetragen haben könnten, verändert unser Verständnis über die chemische Evolution des Universums. Es zeigt, dass bereits in den frühesten kosmischen Epochen die Grundlagen für das Leben geschaffen wurden.


Siehe auch: