Riesenplaneten als kosmische Tankstelle für Wasser unter Strom?
Forscher aus Dresden analysieren bei extremer Hitze und Druck superionisches Wasser
Dresden/Hamburg/Menlo Park/Paris, 12. Januar 2026. Schaut man über den irdischen Tellerrand hinaus und setzt die interplanetare Brille auf, müssen wir viele unserer Vorstellungen von Wasser über Bord werfen: Das meiste Wasser in unserem Sonnensystem steckt nämlich im Innern von Riesenplaneten wie Uranus und Neptun, ist superionisch und kann Strom ohne Weiteres leiten. Davon gehen Forscher aus Sachsen, Hamburg und Kalifornien aus, nachdem sie diese für uns Erdlinge neuartige Form von Wasser im Labor künstlich erzeugt und erforscht haben. Das geht aus einer Mitteilung des Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hervor.
Bei mehreren 1000 Grad und Millionen Atmosphären wird Wasser superionisch
Dafür haben sie mit großen Teilchenbeschleunigern und Superlasern extreme Materiebedingungen hergestellt, wie sie eben beispielsweise in Riesenplaneten oder Sternen herrschen: Bei Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius und unter der Druck von 1,5 Millionen Atmosphären bildete sich am europäischen Röntgenlaser XFEL in Hamburg und am „Stanford Linear Accelerator Center“ (SLAC) im kalifornischen Menlo Park eben solches superionisches Wasser. Das analysierten die Forscher dann mit Röntgenblitzen innerhalb von Billionstel Sekunden. In diesem exotischen und elektrisch hoch leitfähigen Zustand können die Wasserstoff-Ionen des Wassers frei durch ein festes Gitter aus Sauerstoffatomen wandern. Dabei offenbarten sich den Wissenschaftlern komplexe Strukturen, zu denen sich die Sauerstoff-Teilchen mal kubisch im Raum, dann wieder als Sechseck-Schichten anordneten.
Womöglich häufigste Form von Wasser in unserem Sonnensystem
Das leitfähige superionische Wasser könnte auch der Grund dafür sein, dass manche Riesenplaneten ein ungewöhnliches Magnetfeld aufbauen. Und: Aufgrund der großen Wassermengen im Inneren von Uranus und Neptun könnte superionisches Wasser sogar die häufigste Form von Wasser in unserem Sonnensystem sein. „Zudem liefern die Befunde wertvolle Randbedingungen für verbesserte Modelle des Inneren und der Entwicklung von Eisriesen, die auch außerhalb unseres Sonnensystems sehr häufig sind“, heißt es aus dem HZDR.
An den Experimenten hatten sich 60 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Europa und den USA beteiligt. Neben den Dresdnern gehörten dazu Wissenschaftler der Uni Rostock und der französischen „École Polytechnique“ aus Palaiseau bei Paris. Die benötigten extremen Materiezustände erzeugten sich am „Matter in Extreme Conditions“-Instrument am LCLS in den USA und in der unterirdischen HED-HIBEF-Experimeniehütte am European XFEL.
Autor: hw
Quellen: HZDR
Wissenschaftliche Publikation:
„Observation of a mixed close-packed structure in superionic water“ von L. Andriambariarijaona u.a., in: „Nature Communications“, 2025, Fundstelle im Netz/DOI: 10.1038/s41467-025-67063-2
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