Wasser ist wichtig für menschliches Leben und weil es in großen Mengen im interstellaren Medium vorhanden ist, spielt es auch eine bedeutende Rolle im Leben von Molekülwolken und den sich darin entwickelnden Sternen und Planeten.
Die Strahlung des Wasserdampfs hilft dabei, eine kollabierende Gas- und Staubwolke abzukühlen, wodurch Wärme abgeleitet wird und die Wolke weiterschrumpft, bis ein neuer Stern entstehen kann. Wassereis wirkt wie ein Klebstoff auf die Staubteilchen und begünstigt so deren Verklumpung, bis sich erst Planetesimale bilden und daraus – so vermutet man – sich dann Planeten entwickeln. Flüssiges Wasser transportiert Moleküle auf planetaren Oberflächen, wo auf diese Weise komplexe chemische Reaktionen erleichtert werden.
Wegen der oben aufgeführten Gründe suchen Astronomen aktiv nach Wasser im Universum. Allerdings blockiert der Wasserdampf in der Erdatmosphäre den größten Teil der Strahlung des im All befindlichen Wassers, so dass sie die erdbasierten Observatorien nicht erreicht – Weltraummissionen stellen eine wesentlich leistungsfähigere Plattform für derartige Untersuchungen dar. 1998 hat ein NASA-Team unter der Führung von Astronomen des Harvard Centers for Astrophysics (CfA) eine Weltraummission gestartet, um Wasser im Weltraum zu finden und zu studieren: den Submillimeter Wave Astronomy Satellite, kurz SWAS. SWAS entdeckte Wasser nahezu überall, wohin es blickte, aber man fand auch ein Rätsel: Mit anderen Molekülen verglichen, gibt es sehr viel weniger Wasser als man erwartet hatte. Die SWAS Wissenschaftler analysierten die Daten während der letzten zehn Jahre in einer Reihe von Studien und kamen zu dem Ergebnis, dass erhebliche Mengen Wasser auf den Oberflächen von kalten Staubteilchen ausgefroren sind.
In der diesmonatigen Ausgabe des Astrophysical Journal haben die Leiter des SWAS Teams, Gary Melnick und Volker Tolls zusammen mit zwei früheren Mitgliedern der CfA/SWAS-Gemeinschaft und vier weiteren Kollegen ihre abschließenden Schlussfolgerungen veröffentlicht. Sie untersuchten und kartierten Wasserdampfvorkommen in einem großen Himmelsausschnitt entlang einer knapp 18 Lichtjahre langen Region mit warmer Materie im Orionnebel. Das fragliche Gebiet im Orionnebel wird mit der nächstgelegenen Sternentstehungsregion in Verbindung gebracht. Die Sternentstehungsregion war und ist ein besonders interessantes Areal für Astronomen, die untersuchen, wie Sterne entstehen, welche physikalischen Prozesse dort ablaufen und welche chemischen Reaktion in der Wolke vonstatten gehen. Sie bietet außerdem den Vorteil, von der Erde aus frontal auf sie zu schauen, wobei die in Richtung Erde gewandte Seite von jungen hellen Sternen beleuchtet wird.
Die Astronomen erläutern in dieser umfassenden und detaillierten Studie, dass der meiste Wasserdampf nahe der Wolkenoberfläche seinen Ursprung hat und dass er nicht mehr als ein Hundertstel Lichtjahr in die Wolke eindringt, möglicherweise weil er sonst zu Eis ausfriert. Dieses Ergebnis ist eine auffällige Diskrepanz zu den theoretischen Vorhersagen der letzten zehn Jahre, aber es ist mit den vorangegangenen Arbeiten des Teams vereinbar. Es erklärt, warum die Abschätzungen der gesamten Wasservorkommen zu gering waren. Die Analyse hilft auch dabei, zu verstehen, was geschieht, wenn Strahlung von heißen Sternen auf die Oberfläche einer Molekülwolke trifft.
(THK)
Antworten