Wasser gilt als essenzielles Element für das Leben, doch sein Ursprung im Universum bleibt ein Rätsel. Bisher ging man davon aus, dass es sich nicht in den ersten Phasen des Kosmos gebildet haben konnte. Eine neue Studie, die in Nature Astronomy veröffentlicht wurde, stellt diese Annahme jedoch infrage: Wasser könnte bereits 100 bis 200 Millionen Jahre nach dem Urknall existiert haben.
Diese Entdeckung stellt nicht nur unsere bisherigen Vorstellungen über die Evolution des Universums auf den Kopf, sondern wirft auch neue Fragen über die Entstehung lebensfreundlicher Planeten in den frühesten Epochen der kosmischen Geschichte auf.
Supernovae und die unerwartete Entstehung von Wasser
Um zu verstehen, wie Wasser im frühen Universum entstanden sein könnte, führte ein Forscherteam unter der Leitung von Daniel Whalen von der University of Portsmouth Computersimulationen von Supernova-Explosionen durch.
Sie analysierten zwei verschiedene Szenarien:
- Eine Sternexplosion mit der 13-fachen Masse der Sonne
- Eine massive Supernova mit 200 Sonnenmassen
Beide Ereignisse erzeugten enorme Mengen an Sauerstoff, da die extrem hohen Temperaturen und Dichten während der Explosion chemische Reaktionen begünstigten. Als sich dieser Sauerstoff abkühlte und sich mit dem verbleibenden Wasserstoff vermischte, entstand Wasserdampf.
Wasserscheiben und die Möglichkeit urzeitlicher Planeten
Eine der faszinierendsten Erkenntnisse dieser Studie ist, dass sich das Wasser in scheibenförmigen Strukturen ansammelte – ähnlich den protoplanetaren Scheiben, in denen heute Planeten entstehen. Laut Muhammad Latif, einem der beteiligten Forscher, könnten diese dichten Scheiben bereits in den frühesten kosmischen Epochen erste habitable Planeten beherbergt haben.
Obwohl die Strahlung neu entstehender Sterne einen Teil des Wassers zerstört haben könnte, vermuten Wissenschaftler, dass interstellarer Staub es in bestimmten Fällen geschützt haben könnte. Dies wird nun Gegenstand zukünftiger Studien sein, um besser zu verstehen, ob Wasser in diesen extremen Umgebungen überleben konnte.
Wie viel Wasser entstand im frühen Universum?
Die Simulationen zeigten, dass die Wassermenge je nach Art der Supernova variierte:
- In der ersten Simulation (Stern mit 13 Sonnenmassen) bildete sich Wasser in einer Menge, die zwischen dem Hundertmillionstel und dem Millionstel der Sonnenmasse entspricht, etwa 30 bis 90 Millionen Jahre nach der Explosion.
- In der zweiten (200 Sonnenmassen) entstanden etwa 0,001 Sonnenmassen an Wasser innerhalb von nur 3 Millionen Jahren.
Diese Mengen mögen auf den ersten Blick klein erscheinen, doch ihre frühe Existenz deutet darauf hin, dass Wasser möglicherweise weiter verbreitet war, als wir bisher dachten.
Welche Bedeutung hat diese Entdeckung für die Kosmologie?
Diese neue Erkenntnis wirft fundamentale Fragen über die Chemie und Evolution des Universums auf. Wenn Wasser bereits in den ersten Hunderten Millionen Jahren nach dem Urknall vorhanden war, könnte es eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Galaxien und Planeten gespielt haben.
Wissenschaftler werden nun nach Beobachtungsbeweisen suchen, um diese Hypothesen zu bestätigen. Parallel dazu untersuchen sie, wie sich Wasser in diesen extremen Umgebungen gehalten haben könnte.
Könnte diese Entdeckung unser Verständnis über die Ursprünge des Lebens im Universum revolutionieren? Vielleicht sind wir einer Antwort näher, als wir bisher dachten.
