Die Existenz von flüssigem Wasser auf einem Planeten gilt unter Forschern als Voraussetzung für die Entstehung von Leben, wie wir es auf der Erde kennen. aber seit wann gibt es Wasser im Universum? Ein Forschertrio aus Großbritannien und den Vereinigten Arabischen Emiraten hat mithilfe von Computersimulationen von Sternexplosionen eine überraschende Antwort auf diese Frage gefunden.

Bereits 100 bis 200 Millionen Jahre nach dem Urknall könnte es demnach große Mengen an Wasser im Weltall gegeben haben. Damit, berichten die Wissenschaftler im Fachjournal „Nature Astronomy“, könnten sich auch schon damals erste lebensfreundliche Planeten gebildet haben.

Wasser besteht aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff: Zwei Wasserstoff-Atome und ein Sauerstoff-Atom verbinden sich zu einem Wasser-Molekül. Die beiden Elemente Wasserstoff und Sauerstoff haben jedoch einen ganz unterschiedlichen Ursprung. Während Wasserstoff sich bereits unmittelbar nach dem Urknall gemeinsam mit Helium und einer kleinen Menge Lithium bildete, entstanden alle anderen, schwereren Elemente – also auch Sauerstoff – erst durch Kernfusion in Sternen.

Als diese ersten Sterne ihren nuklearen Brennstoff verbraucht hatten und als Supernova explodierten, konnten sich die schweren Elemente im Weltall verteilen. Erst dann konnte sich aus Wasserstoff und Sauerstoff in kühlen Gaswolken Wasser bilden. Ein bekanntes Beispiel für solche Explosionen ist die Supernova von Cassiopeia A, deren Auswirkungen Astronomen auch diesbezüglich untersuchen.

Es könnte also eine ganze Weile gedauert haben, bis im Kosmos Wasser für die Entstehung lebensfreundlicher Planeten verfügbar war. Tatsächlich wurde Wasser bislang erst ab etwa zwei Milliarden Jahren nach dem Urknall nachgewiesen. Astronomen wissen jedoch, dass die Sterne, die in den ersten paar Hundert Millionen Jahren nach dem Urknall entstanden sind, wahrscheinlich viel mehr Masse enthielten als heutige Sterne. Diese massereichen Sterne leben viel kürzer – nicht Jahrmilliarden wie unsere Sonne, sondern nur einige Millionen Jahre.

Genau hier haben Daniel Whalen von der britischen Portsmouth University und seine Kollegen angesetzt: Die Forscher haben die Entwicklung eines Sterns mit der 200-fachen Masse unserer Sonne im jungen Kosmos simuliert. Das Ergebnis: Die Supernova-Explosion eines solchen Sterns schleudert eine überraschend große Menge an Sauerstoff ins Weltall. Dies entspricht etwa der 55-fachen Masse der Sonne, mehr als einem Viertel der ursprünglichen Masse des Sterns.

Dieser Sauerstoff kann sich anschließend mit dem im Weltall reichlich vorhandenen Wasserstoff zu Wasser verbinden. Das Wasser sammelt sich, wie die Simulationen des Teams weiter zeigen, in dichten Gaswolken an, aus denen neue Sterne und mit ihnen möglicherweise auch Planeten entstehen. Auf einigen dieser Planeten könnte es dann auch flüssiges Wasser und lebensfreundliche Bedingungen geben. Leben könnte im Universum also schon sehr viel früher entstanden sein als bislang vermutet.

„Unsere Simulationen zeigen nicht nur, dass bereits 100 bis 200 Millionen Jahre nach dem Urknall im Universum eine Grundvoraussetzung für Leben vorhanden war, sondern auch, dass Wasser wahrscheinlich ein Hauptbestandteil der ersten Galaxien war“, so die Forscher.

Zusätzlich wiesen die Wissenschaftler darauf hin, dass die Suche nach Wasser und potenziell bewohnbaren Planeten auch für zukünftige Weltraummissionen von großer Bedeutung sei. Wasser könnte der Schlüssel zur Entdeckung von Leben außerhalb der Erde sein und könnte möglicherweise die nächste Stufe in der menschlichen Erkundung des Universums darstellen.