In het kort

• De studie van meteorieten toonde aan dat het water op aarde vergelijkbaar is met het water dat gevonden wordt in koolstofhoudende asteroïden.
• Een nieuwe theorie stelt voor dat de sublimatie van koolstofdioxide uit asteroïden waterdamp in de ruimte vrijliet, waardoor er een “waterdampbad” rond de zon ontstond.
• Deze waterdamp werd vervolgens opgevangen door de zwaartekracht van de aarde en onderging een cyclus van verdamping, condensatie en neerslag, waardoor de oceanen en watermassa’s ontstonden die we vandaag de dag zien.

De vraag hoe de aarde aan water is gekomen, intrigeert wetenschappers al tientallen jaren. Vroege theorieën suggereerden dat water afkomstig was van vulkaanuitbarstingen tijdens het ontstaan van de aarde, waarbij magma waterdamp in de atmosfeer uitstootte. Toen ons begrip van de watersamenstelling van de aarde echter evolueerde en er bewijsmateriaal opdook van ijzige kometen en asteroïden, verschoof de aandacht naar een buitenaardse oorsprong.

De studie van meteorieten, fragmenten van deze hemellichamen die op aarde zijn gevallen, leverde cruciale inzichten op. Het analyseren van de D/H-verhouding – de verhouding tussen zware waterstof (deuterium) en standaard waterstof – onthulde een opvallende gelijkenis tussen het water op aarde en het water dat gevonden werd in koolstofhoudende asteroïden, die sporen van oud water bevatten. Dit bracht onderzoekers ertoe om te onderzoeken hoe deze waterrijke asteroïden onze jonge planeet hadden kunnen bereiken, meldt The Independent.

Ontluikende theorieën

Er ontstonden verschillende theorieën die complexe zwaartekrachtinteracties en “verstoringen” binnen de asteroïdengordel voorstelden die deze ijzige objecten zouden kunnen hebben losgemaakt, waardoor ze naar de aarde werden geslingerd. Dit beeld suggereert een tumultueuze vroege geschiedenis van het zonnestelsel. Toch kan een alternatieve verklaring natuurlijker en minder dramatisch zijn.

Recente waarnemingen, met name van de ALMA radiotelescoop in Chili, richtten zich op buitenaardse systemen met gordels die lijken op onze Kuipergordel. Uit deze waarnemingen bleek dat planetesimalen binnen deze gordels koolmonoxide (CO) sublimeren. Dichter bij hun sterren, zoals onze asteroïdengordel, is CO te vluchtig, waardoor water een meer waarschijnlijke kandidaat is om tijdens dit proces vrij te komen.

Een nieuwe theorie duikt op

Dit leidde tot de ontwikkeling van een nieuwe theorie – een theorie die gebaseerd is op de aanvankelijke ijzige samenstelling van asteroïden en hun daaropvolgende sublimatie toen de beschermende protoplanetaire schijf na een paar miljoen jaar verdween. Door de sublimatie kwam waterdamp vrij, waardoor een enorme schijf rond de zon ontstond. Dit “waterdampbad” omhulde geleidelijk binnenplaneten zoals de aarde, Mars, Venus en Mercurius, en leverde gedurende 20 tot 30 miljoen jaar na de vorming van de Zon aanzienlijke hoeveelheden water.

Eenmaal gevangen door de zwaartekracht van de aarde, onderging het water een continue cyclus van verdamping, condensatie en neerslag. Dit beschermingsmechanisme zorgde ervoor dat de totale watermassa relatief constant bleef. Ons model verklaart met succes de uitgestrekte oceanen, rivieren, meren en zelfs water diep in de aardmantel, en komt overeen met nauwkeurige metingen van de D/H-verhouding in de oceanen van de aarde.

Implicaties en toekomstig onderzoek

Deze nieuwe theorie verklaart niet alleen de oorsprong van het water op aarde, maar werpt ook licht op de hoeveelheden water die in het verleden aanwezig waren op andere planeten, waaronder Mars en de Maan. Hoewel het onmogelijk is om de oorspronkelijke waterdampschijf direct waar te nemen, gebruiken astronomen ALMA om te zoeken naar bewijs voor soortgelijke schijven rond jonge stersystemen met asteroïdengordels. Dit kan een nieuw tijdperk inluiden om te begrijpen hoe water op aarde en andere planeten terecht is gekomen.