Extra Tip

Die Antwort:

Ein Großteil der Welt, die uns umgibt, wird in irgendeiner Weise von einem der Schlüssel-Elemente des Lebens beeinflusst: von Sauerstoff. Sauerstoff ist nach Fluor das zweit-reaktionsfreudigste natürliche Element im Universum. Der Grund: Sauerstoff muss sich mit anderen Atomen verbinden, um energetisch „erfüllt“ zu sein. In der Tat vereinigen sich „einsame“ Sauerstoff-Atome bereitwillig mit einem zweiten und bilden so ein O2-Molekül. Diese Moleküle sind ein wichtiger Bestandteil der Luft, die wir atmen. Auch der Kreislauf des Lebens auf der Erde dreht sich um Sauerstoff und seine Verbindungen. Pflanzen nutzen die Energie der Sonnenstrahlung, um aus Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) Kohlenhydrate herzustellen und molekularen Sauerstoff freizusetzen.
Tiere wiederum fressen diese Pflanzen und gewinnen so die Energie, die in den Kohlenhydraten gespeichert ist, zurück. Dabei setzen sie Kohlendioxid und Wasser frei. Das Leben ist also ein ständiger Austausch von Energie, der durch Sauerstoff ermöglicht wird.
Doch dieses kleine Atom, das nur acht Protonen besitzt, hört nie auf uns zu erstaunen und zu überraschen. Hier einiges Wissenswertes: Sauerstoff ist das dritt häufigste Element im gesamten Universum (nach Wasserstoff und Helium). Wenn wir alle Atome in unseren Körpern zählen würden, wären ein Viertel davon Sauerstoff. Sauerstoff macht 50 Prozent aller Atome in den Gesteinen der Erde aus und 94 Prozent ihres Volumens.
Ja, in der Tat, laufen wir auf Sauerstoff. Die gesamte feste Erdoberfläche, die die meisten von uns mit „harten“ Materialien assoziieren wie etwa Silizium, Aluminium und Kalzium, besteht in Wirklichkeit zu mehr als 30 Prozent aus Sauerstoff. Die Frage, ob es irgendwann nur noch Oxide gibt, liegt also nahe. Die Antwort? Naja, fast, aber nicht ganz. Zudem hängt es von Faktoren wie Temperatur und Druck ab. Denn selbst das „unvergängliche“ Gold kann oxidiert werden (zu Au2O3) und unter bestimmten Laborbedingungen bilden sogar einige Edelgase Oxide (wie etwa XeO3-4). Auch das „rostfreie“ Aluminium reagiert in Wirklichkeit mit Sauerstoff und verbindet sich zu Aluminiumoxid (Al2O3). Allerdings bildet es dabei eine Patina, also eine Schicht, die die Aluminium-Atome tiefer im Innern vor „angreifenden“ Sauerstoff-Atomen schützt. Dennoch wird unsere Welt schließlich nicht vollständig oxidieren. Die Edelgase werden sich nicht mit Sauerstoff verbinden und auch einige andere Elemente werden unter „normalen“ (nicht exotischen Labor-) Bedingungen in ihrem Ursprungszustand bleiben. Und wenn sie von einer sauerstoffhaltigen Umgebung ferngehalten werden, bleiben sogar sehr reaktionsfreudige Elemente wie Eisen unoxidiert. Dies gilt etwa für das Eisen, das im Mondgestein gefunden wurde.




















Der Wissenschaftler:

Roberto Bugiolacchi (45) wurde in Italien geboren, hat aber die vergangenen 25 Jahre in Großbritannien gelebt. Dort hat er am University College London Geologie studiert und 2006 über die Geologie des Mondes promoviert. Seit August 2008 forscht er am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau. Dort wertet er Daten der indischen Mondmission Chandrayaan aus.

„Frag’ den Wissenschaftler“ mit Unterstützung des Max-Planck Institutes für Dynamik und Selbstorganisation