Onderzoek wijst uit dat veel van het water in ons zonnestelsel ouder is dan de zon. Dit verhoogt de kans dat in andere zonnestelsels ook water en misschien wel leven kan worden gevonden.
Water dat al voor de geboorte van onze zon is gevormd in de interstellaire ruimte bevat meer deuterium – een zwaardere variant van waterstof – dan water dat pas na die tijd in ons zonnestelsel is gevormd. Wetenschappers hebben nu ontdekt dat het water op aarde en in kometen relatief veel van die zware atomen bevat. Ze denken daarom dat een deel van het water op aarde ouder is dan de zon.
Buitenaards leven?
Lang geleden was de zon omringd door een protoplanetaire schijf, waaruit de planeten zijn ontstaan. Tot nu toe was onduidelijk of het ijs in die schijf (wat nu in ons zonnestelsel is terug te vinden) is gevormd voor de geboorte van de zon in de interstellaire ruimte of dat het water uit de interstellaire ruimte is vernietigd en daarna weer gevormd na de geboorte van de zon.
Het antwoord op deze vraag is belangrijk om te bepalen hoe groot de kans is dat er in andere zonnestelsels water (en dus misschien leven) kan worden gevonden. Als ‘ons’ water afkomstig is uit de interstellaire ruimte (en dus ouder is dan de zon), is soortgelijk ijs waarschijnlijk aanwezig in bijna alle protoplanetaire schijven. Maar als het water is gevormd tijdens plaatselijke chemische processen tijdens de geboorte van de zon, varieert de hoeveelheid water waarschijnlijk aanzienlijk tussen verschillende sterrenstelsels. De kans om buitenaards leven te vinden wordt daarmee kleiner.
7 tot 50 procent water
Om de afkomst van ons water te bepalen, maakten wetenschappers handig gebruik van de hoeveelheid waterstof en deuterium in watermoleculen. Een watermolecuul dat een deuterium-atoom bevat (HDO) is iets stabieler dan een watermolecuul dat twee waterstofatomen bevat (H2O). In een koudere omgeving worden er meer van die stabiele HDO-moleculen gevormd. De temperatuur in de interstellaire ruimte is koud en water dat daar wordt gevormd, bevat dus relatief veel deuterium. Tot nu toe was echter onduidelijk hoeveel deuterium er precies wordt vernietigd tijdens de geboorte van de zon en hoeveel deuterium het nieuwe zonnestelsel zelf kan produceren.
Wetenschappers maakten daarom computermodellen van de protoplanetaire schijf. Ze verwijderden daarin alle deuterium-atomen en onderzochten hoeveel van deze zware jongens er daarna waren gevormd. Die hoeveelheden vergeleken ze met de hoeveelheid deuterium in water afkomstig van kometen en oceanen op aarde. Het water in kometen bleek 20 tot 30 keer zo veel deuterium te bevatten als het water dat gevormd is na de geboorte van onze zon. Dit betekent dat 14 tot 100 procent van het water afkomstig is uit de interstellaire ruimte en dus ouder is dan de zon. Voor het water op aarde geldt dat waarschijnlijk 7 tot 50 procent water uit de interstellaire ruimte komt.
Bronnen: Science, Carnegie Institution via EurekAlert!
Beeld: Bill Saxton, NSF/AUI/NRAO