Opnieuw is maar weer eens bewezen dat als je monsters weet te verzamelen van een hemellichaam, hoe weinig ook, je in geavanceerde laboratoria op Aarde nog heel veel daarvan kunt blijven leren. De Japanse Hayabusa missie wist in 2010 slechts honderden, micrometer grote partikels terug te brengen van de asteroïde Itokawa. Van slechts 3 van die partikels heeft men bij de Universiteit van Glasgow een mogelijke oplossing gevonden voor een langlopend mysterie: waar komt het water van de Aarde vandaan?
Toen de zon net gevormd was, werd ze omgeven door stof, gas en ook water. Maar doordat de zon in het begin zoveel heter was, verdampte dat water en uitbarstingen van de zon bliezen het tot ver buiten de baan van de Aarde. De Aarde zou dus een heel droge planeet geweest kunnen zijn. De vraag is waarom we dan toch een heel natte planeet hebben.
De Europese Rosetta missie bezocht in 2014 een komeet om te achterhalen of water van kometen afkomstig is. Kometen bestaan tenslotte uit een hoop water. En het antwoord was: nee, het water op Aarde is niet afkomstig van kometen. Dus richtte de aandacht van astronomen zich op asteroïden. Om precies te zijn C-type asteroïden, ofwel koolstofhoudende asteroïden.
We hebben wel wat meteorieten van C-type asteroïden, maar de samenstelling van het water dat daarin gevonden wordt, komt niet helemaal overeen met de samenstelling van water op Aarde (dit wordt afgeleid van de hoeveelheid deuterium in water). Onderzoekers hebben gekeken naar de buitenste laag van 3 partikels die Hayabusa mee bracht van Itokawa. En het blijkt dat op het oppervlak water gevormd wordt door interactie met zonnewind.
Waterstofatomen van de zonnewind slaan in op het gesteente van asteroïden en pakken een zuurstofatoom af van molekulen in het gesteente. Het gevormde hydroxide reageert weer met andere waterstofatomen uit de zonnewind tot water. Onderzoekers hebben in het lab dat hydroxide kunnen aantonen in de buitenste nanometers van de drie deeltjes van Itokawa. Geschat wordt dat een kubieke meter asteroïde 20 liter water zou kunnen bevatten.
Op basis van deze bevindingen wordt nu gedacht dat het water op Aarde afkomstig is van een combinatie van meteorieten en waterrijk stof uit het zonnestelsel dat op Aarde valt. Een verhouding van 50% meteorieten en 50% waterrijk stof zou resulteren in de concentratie deuterium die we in onze oceanen vinden.
Die vorming van water uit zonnewind kan trouwens plaats vinden op alle hemellichamen zonder atmosfeer, zoals de maan en Mercurius. Misschien kunnen astronauten het water winnen uit de bovenste laag van het maanoppervlak, voor drinkwater en brandstof. Ongetwijfeld zullen nieuwe monsters van asteroïden van Hayabusa 2 en NASA’s OSIRIS-REx nog meer licht werpen op deze nieuwe theorie.
Bronnen:
https://phys.org/news/2021-11-sun-unaccounted-source-earth.html
https://www.nature.com/articles/s41550-021-01487-w
Coverfoto: Een backscatter electronen microscoop beeld van een van de partikels van Itokawa, voor en na “afgraven” van de buitenste laag. Credits: Daly, L., Lee, M.R., Hallis
Hé dan moet ik de gedachte dat het water op onze aarde (alleen) afkomstig is van kometen bijstellen. Interessant artikel Marcel Jan. Even een eerste reactie; Volgen kan ik het niet helemaal maar je verhaal zal echt wel kloppen. Waar is al het Waterstof wat vanaf het begin van het “ontstaan” van de zon aanwezig was gebleven en waar bestaat de zonnewind uit? Hoe werkt dat met Deuterium? Daar moet ik eens meer over gaan lezen!! Knap hoe ze dit in laboratoria in minuscuul kleine deeltjes kunnen onderzoeken en dat dit niet door aardse omstandigheden mag worden beïnvloed!