Exoplaneten: Fremde Welten könnten eigenes Wasser produzieren
Eine US-amerikanisch-israelische Forschungsgruppe hat sich der Frage gewidmet, wie Planeten zu ihrem Wasser kommen(öffnet im neuen Fenster) . In einer Reihe von Laborexperimenten fand das Team heraus, dass einige Exoplaneten möglicherweise ihr eigenes Wasser produzieren, es also nicht von außerhalb kommt.
Bei vielen jungen Welten gelangt das Wasser durch den Einschlag von eishaltigen Kometen und wassergesättigten Asteroiden auf deren Oberfläche. Wasser könnte aber auch in Form von Eis vorhanden sein, wenn sich die fremden Welten weit genug von ihrem Mutterstern entfernt befinden.
Es gibt aber auch Exoplaneten, die ihren Stern eng umkreisen und dennoch erhebliche Mengen an Wasser zu beherbergen scheinen.
Exoplaneten könnten ihre eigenen Wasserfabriken sein
Es wird angenommen, dass die Mineralien im felsigen Kern von Sub-Neptunen reich an Sauerstoff sind. Es könnten große Mengen Wasser entstehen, wenn der felsige Kern eines solchen Himmelskörpers teilweise oder vollständig geschmolzen ist und durch eine dicke Wasserstoffatmosphäre warmgehalten wird, die wie eine riesige Heizdecke wirkt.
Sobald die felsigen Mineralien des Kerns zu Magma geschmolzen sind, kann der zuvor eingeschlossene Sauerstoff mit dem Wasserstoff in der Atmosphäre reagieren und Wasser bilden. "Wenn man außen eine riesige Wasserstoffhülle hat, ist das, was sich innen befindet, wahrscheinlich flüssig" , erklärte Quentin Williams(öffnet im neuen Fenster) , experimenteller Geochemiker an der University of California in Santa Cruz und Mitautor der Studie.
Die Mineralien fangen an zu köcheln
Um diese Hypothese zu untermauern, führte das Team Experimente mit gepulsten Lasern und Diamant-Ambosszellen durch. Damit wurden die extremen Temperaturen und Drücke nachgebildet, die an der Grenze zwischen der Wasserstoffatmosphäre und dem geschmolzenen Gesteinskern solcher Planeten herrschen. Als die sauerstoffreichen Mineralien unter diesen Bedingungen mit dem Wasserstoff reagierten, entstand Wasser.
Da ein solcher geologischer Kessel theoretisch Milliarden von Jahren kochen und brodeln kann, könnte dieser Mechanismus sogar höllisch heiße Planeten mit Wasser versorgen.
Das könnte bedeuten, dass Ozeanwelten, darunter auch potenziell bewohnbare Planeten, häufiger vorkommen, als die wissenschaftliche Fachwelt bisher angenommen hat. "Sie können ihre eigenen Wassermotoren sein" , sagte Williams.
Die Ergebnisse sind von besonderer Bedeutung für sogenannte Sub-Neptune, die häufigste Form der 6.000 bisher bekannten Exoplaneten . Sie haben einen Durchmesser, der zwei- bis viermal größer ist als jener der Erde, und viele von ihnen besitzen vermutlich eine dichte Wasserstoffatmosphäre, die einen Kern aus Gestein und Metall umgibt.
Zur Studie
Die Studie wurde am 29. Oktober 2025 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht: Building wet planets through high-pressure magma-hydrogen reactions(öffnet im neuen Fenster) (Entstehung feuchter Planeten durch Hochdruckreaktionen zwischen Magma und Wasserstoff).