ERC Consolidator Grant

Wasser ist die Grundvoraussetzung für Leben. Allerdings ist bis heute unbekannt, wann und wie Wasser auf die Erde gelangt ist. War es von Beginn an da? Oder ist es erst später, vielleicht durch Einschläge von Kometen, auf die Erde gekommen? "Der 'Consolidator Grant' eröffnet mir die Möglichkeit, eine neue Idee zu verfolgen, um diese Frage zu beantworten", unterstreicht Thorsten Kleine. Der neue Forschungsansatz beruht auf der Beobachtung, dass Wasser nicht alleine, sondern zusammen mit anderen chemischen Elementen — den sogenannten volatilen Elementen — auf die Erde gekommen ist. "Der Erdkern hat sich in etwa zeitgleich mit der Erde selbst gebildet. Falls er volatile Elemente enthält, dann müssen diese Elemente und mit ihnen das Wasser schon immer auf der Erde vorhanden gewesen sein. Enthält der Erdkern jedoch keine volatilen Elemente, dann ist auch das Wasser erst später auf die Erde gekommen", erklärt Thorsten Kleine. Da niemand dem Erdkern Proben entnehmen kann, können die Wissenschaftler volatile Elemente im Erdkern nur indirekt nachweisen. Dazu wollen sie sich die unterschiedliche Isotopenzusammensetzung der Elemente in Erdkern und -mantel zunutze machen. Isotope eines Elements sind chemisch identisch, haben aber nicht die gleiche Masse. Entscheidend ist, dass der Erdkern bevorzugt die leichten Isotope aufgenommen hat. Der Erdmantel enthält somit verhältnismäßig mehr schwere als leichte Isotope. Falls der Erdkern tatsächlich volatile Elemente enthält, dann sollten diese Elemente im Erdmantel also "isotopisch schwer" sein. Durch Untersuchungen von Gesteinsproben aus dem Erdmantel können die Forscher daher Rückschlüsse auf den Kern ziehen – und so auch herausfinden, ob von Beginn an Wasser auf der Erde war.