Kuipergürtel: 12 Staubkörner verraten ein altes Wasserreservoir

Was ist der Kuipergürtel?

Der Kuipergürtel liegt jenseits der Neptunbahn, mehr als 30 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt. Eine Astronomische Einheit ist der Abstand zwischen Erde und Sonne, rund 150 Millionen km. Anders als im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter dominieren dort Wassereis, gefrorenes Methan und Ammoniak, vermischt mit Gestein und Staub. Auch Pluto gehört dazu. Weil das Material so weit von der Sonne entfernt blieb, wurde es kaum erhitzt und verändert. Für Astronomen ist es eine Tiefkühltruhe aus der Zeit vor über 4,5 Milliarden Jahren.

Wie der Staub seine Herkunft verriet

Das Team nutzte Elektronenmikroskopie, chemische Analysen und genaue Messungen der Sauerstoffisotope. Isotope sind Varianten eines Elements mit gleicher Protonen-, aber unterschiedlicher Neutronenzahl. Sauerstoff-16 ist das häufige, Sauerstoff-17 und Sauerstoff-18 sind schwerer.

Um die Herkunft einzugrenzen, suchten die Forscher nach Spuren energiereicher Teilchen von der Sonne. Frühere Arbeiten legten nahe, dass viele solcher Spuren auf den Kuipergürtel hindeuten, weil Material dort sehr lange bestrahlt wird. Die 12 Körner zeigten viele davon.

Zudem wich ihr Sauerstoff deutlich von bekannten Meteoriten ab. Das ursprüngliche Wasser ist in den Körnern nicht mehr vorhanden, also rechneten die Forscher aus den Mineralen zurück auf die Flüssigkeit, die sie gebildet hat. Demnach lag das Verhältnis von Sauerstoff-18 zu Sauerstoff-16 bis zu etwa 15 Prozent über dem von irdischem Meerwasser.

Ähnliche Spuren fand man schon in einem urtümlichen Meteoriten und in Material des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko. Ob das typisch für das äußere Sonnensystem ist, blieb aber offen. Die 12 Körner machen den Fall überzeugender.