‘Aards water niet van kometen afkomstig’

Share Button

De samenstelling van het bevroren water van het doel van de Rosetta-missie, komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko, verschilt sterk met die van het water op aarde. Waar komt het aardse oceaanwater dan wel vandaan?

Meer deuterium in kometenwater
Het waterstof in water bestaat vrijwel geheel uit protium. Dat is de eenvoudigste en lichtste waterstofvariant, waarbij een elektron om een proton hangt. Een kleine fractie van het waterstof in zeewater bestaat uit deuterium, ‘zwaar water’, een waterstofvariant waarbij het proton er nog een neutron bijkrijgt. Van alle waterstofatomen op aarde is ongeveer 0,015 procent deuterium. Gelukkig komt het radioactieve tritium, met twee neutronen extra, zeer zelden voor, behalve in de buurt van lekkende Franse kweekcentrales.
In komeet 67P komt drie keer meer deuterium voor dan op aarde[1]. Een opmerkelijke ontdekking. Aards water lijkt het meeste op water dat in meteorieten en in de planetoïdengordel wordt aangetroffen, alsmede in de Trojanen van Jupiter: een zwerm ruimtepuin die in de Lagrangepunten van Jupiter, op ongeveer een zesde omloopbaan voor en achter de reuzenplaneet, hangt. 67P komt oorspronkelijk uit de Kuipergordel. Klaarblijkelijk bevatten de Oortwolk en de Kuipergordel, die zich buiten de baan van Neptunus uitstrekken, materiaal met een heel andere oorsprong dan de planetoïdengordel.
Ook blijkt de Kuipergordel niet homogeen: komeet 103P/Hartley-2, die ook uit de Kuipergordel afkomstig is, bleek juist uit water te bestaan dat exact evenveel deuterium bevat als aards water. 67P lijkt qua deuteriumgehalte juist meer op materiaal uit de Oortwolk, zie plaatje. Vermoedelijk vindt er uitwisseling van materiaal tussen de Kuipergordel en de Oortwolk plaats.
Het is ook niet een makkelijk te verklaren ontdekking. Deuterium is zwaar, waardoor het minder makkelijk weglekt dan protium. Planeten  waar veel water is verdwenen, zoals Mars en vooral Venus bevatten daarom een veel hoger percentage deuterium dan de aarde. Je zou daarom verwachten dat waterstof uit verafgelegen bronnen, zoals de ijzige Kuipergordel en Oortwolk,  veel minder deuterium zou moeten bevatten dan de aarde. Het tegendeel blijkt dus het geval.

Op Rosetta blijkt veel meer deuterium voor te komen dan op aarde, het gemiddelde Kuiperobject of de planetoïden. Bron: ESA/K. Altwegg

Op Rosetta blijkt veel meer deuterium voor te komen dan op aarde, het gemiddelde Kuiperobject of de planetoïden. Bron: ESA/K. Altwegg. Klik voor een vergroting.

Waar komt het aardse water dan wel vandaan?
Het aardse gesteente bevat van nature redelijk veel water, maar het oorspronkelijke oppervlaktewater is volgens de gangbare geofysische theorieën na het ontstaan van de aarde verdampt.
Sommige onderzoekers vermoeden dat de aarde toch ijskappen gehouden heeft en dat deze voldoende groot waren om de aarde opnieuw te benatten.
De meeste onderzoekers denken dat de aardse watervoorraad via een andere bron weer aangevuld moet zijn. Een mogelijke bron is gesteente: de aardse korst en mantel bevatten naar schatting twee tot drie maal zoveel water als de oceanen [2].
Er zullen meerdere inslagen van grote waterrijke asteroïden vanuit de asteroïdengodel plaats hebben gevonden. Van de Chicxulub-asteroïde, die de dino’s wegvaagde, wordt ondertussen vermoed dat deze afkomstig was uit de asteroïdengordel. Dit is dus op zich een logische bron. Mogelijk heeft de aarde ook materiaal van Venus ingevangen, toen deze planeet langzaam door de zon droog werd gekookt.

Bronnen
1. K. Altwegg et al., 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter family comet with a high D/H ratio, Science, 2014
2. D.G. Pearson et al., Hydrous mantle transition zone indicated by ringwoodite included within diamond, Nature, 2014

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Advertisment ad adsense adlogger