Wo man im Weltraum Wasser findet

Wasser ist der wahrscheinlich wichtigste Rohstoff, wenn es darum geht, als Menschheit den tieferen Weltraum zu erkunden. Seine durch Elektrolyse aufgespaltenen Bestandteile Wasserstoff (Raketentreibstoff) und Sauerstoff (Lebenserhaltung) kann man im All gut gebrauchen.

Entsprechend euphorisch war die US-Weltraumagentur NASA daher, als sie am Montag verkündete, dass es wohl an mehr Orten am Mond als gedacht Wasser gibt. Doch wie häufig oder selten kommt Wasser generell im Weltraum vor und wie kann man das von der Erde aus überhaupt feststellen?

Da und wieder weg

"Die chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff, um Wasser zu bilden, findet eigentlich überall statt", sagt Astrophysiker Josef Hron von der Universität Wien. "Wasser bildet sich in den Atmosphären von Sternen, in Materiewolken, das ist keine Hexerei. Im interstellaren Raum gibt es Prozesse, bei denen sich Wasser auf der Oberfläche von mikrometergroßen Staubkörnern bildet."

Das Molekül sei also allgegenwärtig. Die große Herausforderung ist das dauerhafte Bestehen. In Gasform verflüchtigt sich Wasser schnell, wenn keine günstigen Bedingungen, etwa eine Atmosphäre mit gewissem Druck, vorherrschen.

Kometen

In Eisform und bei geringer Sonnenstrahlung bleibt Wasser potenziell lange gespeichert, beispielsweise in Kometen. Weltraumforscher vermuten, dass auch ein Teil des Wassers auf der Erde von solchen Himmelskörpern stammt. Den Großteil ihres Wasservorkommens hatte die Erde aber wahrscheinlich schon von Anfang an. Als sich die Sonne formte und aus einer darum rotierenden Materialscheibe die heute bekannten Planeten, Monde und Asteroiden, verteilte sich das Wasser darauf.

Planeten und Monde

Auf den beiden inneren Planeten, dem Merkur und der Venus, hielt sich das Wasser wahrscheinlich nicht allzu lange – sie befinden sich zu nahe an der Sonne. Die Erde mit ihrer Lage in der habitablen Zone um die Sonne profitiert von besonders günstigen Bedingungen und ist zu rund zwei Dritteln von Wasser bedeckt – durch den Klimawandel künftig noch mehr.

Am Mond gibt es Wasser und am ähnlich trockenen Mars ebenso. Besonders wasserreich sollen einige Monde von Jupiter und Saturn sein. Allen voran steht hier der Jupitermond Europa. Unter dessen eisiger Kruste wird ein 100 Kilometer tiefer Ozean vermutet. Die Wasservorkommen darin sollen knapp doppelt so groß wie jene auf der Erde sein.

Suchmethoden

Woher will man das wissen? "Hauptsächlich durch Spektroskopie", sagt Hron. "Genauso wie man andere Elemente identifiziert, hat Wasser als Molekül ganz spezifische Strahlungseigenschaften." Bei der Suche nach Wasser besonders wichtig sei das Infrarotspektrum. War es einmal in großen Mengen vorhanden, hinterlässt Wasser auch deutliche Spuren auf Himmelskörpern, z.B. in Form ausgetrockneter Flussläufe am Mars. Ein Indiz für Wasser sind auch Geysire, z.B. am Saturnmond Enceladus.

Am besten sei es freilich, direkt vor Ort nachzusehen. Die NASA tüftelt derzeit etwa an einer Raumsonde, die in den kommenden 10 Jahren Richtung Jupitermond Europa starten soll. Wasser auf Exoplaneten außerhalb des Sonnensystems zu finden, sei laut Hron derzeit dagegen noch recht schwierig.