Erstmals sind im Weltraum Wasserstoffperoxid-Moleküle nachgewiesen worden. Diese Verbindung aus Wasserstoff- und Sauerstoffatomen spielt eine Schlüsselrolle bei der Frage, wie in den Tiefen des Alls Wasser entstehen kann – und damit die Grundlage für Leben, wie wir es kennen. Gefunden haben die Astronomen das Wasserstoffperoxid in einer Himmelsregion nahe dem Stern Rho Ophiuchi in etwa 400 Lichtjahren Entfernung. Es befand sich in Wolken aus kühlem Gas und Staub mit Temperaturen um -250 Grad Celsius.
„Wir wissen immer noch nicht, wie sich einige der wichtigsten chemischen Verbindungen auf der Erde im Weltraum bilden. Unsere Entdeckung von Wasserstoffperoxid weist darauf hin, dass dabei das Vorhandensein von Staubpartikeln entscheidend ist“, sagt Bérengère Parise vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn. Der Nachweis von Wasserstoffperoxid trage nun zu einem besseren Verständnis der Wasserbildung im Kosmos bei (Astronomy & Astrophysics, DOI: 10.1051/0004-6361/201117170).
Wie entsteht Wasser im All?
Wasserstoffperoxid (H2O2) wird auf der Erde hauptsächlich als Desinfektionsmittel, zum Blondieren von Haaren oder zum Bleichen von Zähnen eingesetzt. Im Weltall ist Wasserstoffperoxid jedoch an der Entstehung von Wasser entscheidend beteiligt. Der gängigen Theorie zufolge geschieht dies durch chemische Prozesse an der Oberfläche von Staubkörnern und Rußpartikeln.
Wasserstoff reagiert dabei zunächst mit Sauerstoffmolekülen zu Wasserstoffperoxid. Anschließend entsteht aus dem Wasserstoffperoxid und weiterem Wasserstoff dann Wasser (H2O). Die Oberfläche der kosmischen Staubpartikel wirkt für diese Reaktionen als Katalysator. Der Nachweis von Wasserstoffperoxid in Gas- und Staubwolken stützt nun diese Modelle.
Charakteristische Signatur von Wasserstoffperoxid nachgewiesen
Das internationale Wissenschaftlerteam untersuchte die Umgebung des Sterns Rho Ophiuchi im Sternbild Schlangenträger mit Hilfe des APEX-Teleskops in den chilenischen Anden. Dieses arbeitet nicht im sichtbaren Licht, sondern registriert Millimeter- und Submillimeterwellen. In diesen Wellenbereichen lassen sich charakteristische Signale verschiedener Moleküle nachweisen.
Die Messungen zeigen, dass das Nebelgebiet bei Rho Ophiuchi neben molekularem Wasserstoff auch Spuren von anderen Molekülen, darunter Wasserstoffperoxid, enthält. „Aus Laborexperimenten wussten wir zwar, bei welchen Wellenlängen wir suchen mussten, aber die Wolken enthalten nur ein einziges Wasserstoffperoxidmolekül auf zehn Milliarden Wasserstoffmoleküle“, berichtet Per Bergman, Astronom am Weltraumobservatorium Onsala in Schweden.
Dieser erste Nachweis von Wasserstoffperoxid im interstellaren Medium reicht zwar nicht aus, um das Modell einer von Staubkörnern katalysierten Wasserbildung endgültig zu belegen. Er gibt aber wertvolle Hinweise für weitere Forschungen. „Ein besseres Verständnis dieser Prozesse erfordert eine detaillierte Modellierung der Kornchemie. Im Rahmen einer Folgestudie arbeiten wir bereits daran“, sagen die Forscher in ihrem Artikel.
(MPI für Astronomie / ESO, 07.07.2011 – DLO)
