Im Weltall gibt es viel mehr Wassereissorten als auf der Erde, so Tiroler Forscher. Zusätzlich zum hiesigen Eis mit sechseckigen Wasserkristallen gefroren sie weitere Variationen im Labor und durchleuchteten diese mit Infrarotlicht. Dadurch entstanden charakteristische Spektralkurven, berichten sie im Fachblatt "The Astronomical Journal". Nun gibt es quasi eine Eiskarte, mit der man verschiedene Formen von Gefrorenem im All anhand der Infrarotspektren identifizieren kann.
"Auf der Erdoberfläche gibt es praktisch ausschließlich hexagonales Eis", sagte Christina Tonauer vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Innsbruck im Gespräch mit der APA. Die Wassermoleküle sind dabei in Sechsecken angeordnet. Nur sehr selten fände man auf der Erde auch andere Eiskristalle, zum Beispiel als Einschlüsse in Diamanten, wo sie unter hohem Druck entstanden sind.
Formen durch tiefe Temperaturen und hohem Druck
In den Weiten des Weltalls kommen jedoch zusätzliche Eisformen vor, die man nur bei sehr tiefen Temperaturen und sehr hohem Druck herstellen kann, heißt es in einer Aussendung. Die Forscher haben unter solchen Bedingungen mehrere davon im Labor gefrieren lassen und ihre Spektralkurven im "nahen Infrarotbereich" aufgezeichnet. Sie wurden in jenem Wellenlängenbereich aufgenommen, in dem das James-Webb-Weltraumteleskop misst, erklärte Thomas Lörting (Uni Innsbruck): "Unsere Labordaten können daher als Referenzwerte für Messungen im All herangezogen werden."
Bei den verschiedenen Eisformen variieren die Bindungen der einzelnen Atome, so Tonauer: Teils sind sie länger gestreckt oder kürzer gestaucht, aber auch die Winkel können verzerrt sein. Manche solcher Eisformen würden auf der Erde nicht auf der Meeresoberfläche oder im Trinkglas schwimmen, sondern untergehen, weil ihre Dichte höher ist, als bei flüssigem Wasser. Wenn Weltraumforscher die Eissorte nun anhand der Infrarotspektren aus der Entfernung erkennen können, gibt ihnen dies auch ein gewisses Wissen, welche Bedingungen am Entstehungsort herrschen.
Service: Studie online: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad4f82
APA/red Foto: APA/Christina M. Tonauer