Forskere har lenge stilt opp at vann ankom på planeten vår via isfylte kometer og asteroider, men ny forskning identifiserer et ekstra opprinnelsessted for den livsopprettholdende væsken: solnebula, eller skyer av gass og støv som henger i universet etter solens formasjon.
Den kjemiske formelen bak vann er villedende enkel. Ta to deler hydrogen og en del oksygen, og kombiner deretter til et molekyl som har en tydelig likhet med Mikke Mus. "Fordi ... oksygen er rikelig, " forklarer Steven Desch, studieforfatter og astrofysiker ved Arizona State University, i en uttalelse, "enhver hydrogenskilde kunne ha tjent som opprinnelsen til jordens vann."
Som Chelsea Gohd skriver for magasinet Discover, ble hydrogengass som ble holdt inne i solens tåke innlemmet i planetenes interiør under dannelsen. Selv om mye av dette hydrogenet fortsatt er fanget i planeten vår, antyder teamets analyse at en liten del klarte å rømme, og til slutt bidra med byggesteinene til en av hver 100 vannmolekyler som finnes på jorden, ifølge den nye studien som ble publisert i Journal. of Geophysical Research: Planets .
Til nå siterer forskere de to mest aksepterte vannkildene - asteroider og kometer - basert sine vurderinger på havvann og asteroider 'kjemiske signaturer, som inneholder lignende forhold mellom deuterium, en tung hydrogenisotop og normalt hydrogen. Men som Nick Carne rapporterer for Cosmos, viser prøver samlet inn dypt inne i jordas indre, nær grensen mellom kjernen og mantelen, lavere nivåer av deuterium, og peker mot gassens ikke-asteroide opprinnelse.
"Jorden må ha startet med en ekstra kilde til hydrogen som har lavere deuterium-til-hydrogen enn asteroider, " forteller Desch til Popular Science 'Neel V. Patel. "Den eneste mulige kilden er gass i solens tåke."
I følge Patel omgir forskernes ledende teori tidlige interaksjoner mellom vannloggede asteroider, som krasjet inn i hverandre for å danne planetembryoer komplette med et eksternt lag magma, og hydrogentung solnebula-gass. Da solnebelen møtte disse spirende planetenes magma, begynte den å skape en atmosfære og sendte oppløst hydrogen utover magmaen til embryoenes indre. Takket være en prosess kjent som isotopfraksjonering, fortsatte normalt hydrogen å bevege seg dypt inn i kjernen, mens deuterium-isotopene forble i mantelen. Fortsatt sammenslåing med mindre embryoer og andre himmellegemer gjorde det til slutt mulig for Jorden å få nok vann og masse til å nå sin endelige størrelse.
Disse asteroidepåvirkningene genererte størstedelen av planetens vann, rapporterer Mindy Weisberger for Live Science, men en liten del - relativt sett, ettersom mengden vann som ligger i Jorden faktisk er høy nok til å danne flere hav - funnet nær kjernen ser ut til å stammer fra hydrogenet som produseres av solnebelen.
Desch forteller Popular Science at teamets funn kan hjelpe forskere med å utforske andre verdens verdener bedre.
"Selv planeter som danner langt borte fra kilder til vannrike asteroider kan fortsatt ha vann, " sier han. “Ikke så mye som Jorden, kanskje, men det er et gulv på omtrent 0, 1 til 0, 2 hav verdt hydrogen [gjeldende for Venus og mange andre eksoplaneter]. I den grad modellen er bekreftet, støtter den ideen om rask planetvekst. ”
