De aarde is de enige planeet in ons zonnestelsel die wordt bedekt door rivieren, zeeën en oceanen. Maar waar komt al dat water vandaan? Een nieuwe studie wijst uit dat het niet afkomstig kan zijn van gesmolten meteorieten.

De aarde is een natte planeet in een droog deel van ons zonnestelsel. Wanneer is al dat water bezorgd, en door welke leverancier? Op deze vragen hopen onderzoekers al een tijd lang antwoord te kunnen geven. Een populaire theorie is dat we het water te danken hebben aan de inslag van meteorieten.

Maar de Amerikaanse geoloog Megan Newcombe, van de Universiteit van Maryland, is het daar niet helemaal mee eens. Samen met haar collega’s onderzocht ze de waterconcentraties in gesmolten meteorieten die sinds de vorming van het zonnestelsel door de ruimte zwierven. Ze schrijven in het wetenschappelijke tijdschrift Nature dat door het smelten van de ruimterotsen vrijwel al het water verdampte, en dat deze meteorieten dus niet onze oceanen gevuld kunnen hebben.

Lees ook:

• Meteorietinslag veroorzaakte megatsunami op Mars
• Meteoriet opgespoord met drone en machine learning
• ‘Grootte bepaalt niet hoe dodelijk meteorietinslag is’

(A)chondrieten

Meteorieten zijn grofweg in te delen in twee groepen: chondrieten en achondrieten. Chondrieten zijn brokstukken die gevormd zijn in de gassen van ons beginnende zonnestelsel. Ze blijven vaak klein en zijn nooit zo warm geworden dat ze gingen smelten.

Achondrieten zijn rotsblokken die van grotere planetoïden zijn afgebrokkeld. Deze planetoïden zijn een proces van smelting ondergaan. “Ze worden dan warm door botsingen. Maar ook door radioactieve elementen met een korte halfwaardetijd, deze vervallen na een poos en daarbij komt veel warmte vrij”, vertelt Inge Loes ten Kate, astrobioloog aan de Universiteit Utrecht en de Universiteit van Amsterdam. De planetoïden krijgen hierdoor een kern, een mantel en een korst, zoals de aarde dat ook heeft.

Beide groepen meteorieten kunnen zowel binnenin ons zonnestelsel gevormd zijn, waar het over het algemeen warm en droog is, als in het buitenste deel ervan, waar het ijzig koud en nat is. Er werd lang gedacht dat chondrieten en achondrieten aan de rand van ons zonnestelsel veel water bevatten, dus ook wanneer deze afkomstig zijn van gesmolten planetoïden.

Newcombe heeft met haar team onderzoek gedaan naar deze achondrieten om te kijken of ze daadwerkelijk zoveel water bevatten of dat dit verloren is gegaan tijdens het smeltingsproces. Ze onderzochten hiervoor zeven achondrieten die in de laatste tien jaar zijn ontdekt. Omdat deze meteorieten pas de laatste jaren op aarde terecht zijn gekomen, was dit de eerste keer ooit dat ze de vluchtige stoffen van meteorieten konden meten.

Kurkdroog

Tijdens het onderzoek werd duidelijk dat de achondrieten een ‘buitenaards’ laag watergehalte bevatten. Nog geen twee miljoenste deel van hun gewicht bestond hieruit. “Dit zijn ze te weten gekomen door te kijken naar de waterstofdeeltjes in mineralen die miljarden jaren geleden gevormd zijn tijdens de afkoeling van magma (gesmolten stenen, red.)”, vertelt hoogleraar Wim van Westrenen aan de Vrije Universiteit Amsterdam.

Vóór het smelten van de planetoïden was er wel veel water aanwezig; maar 99,9 procent daarvan verdampte tijdens het smeltingsproces. En doordat de meeste planetoïden geen atmosfeer hadden, verdween het waterdamp de ruimte in.

Een groot deel van het gesteente uit de buitenste rand van het zonnestelsel is ooit gesmolten en kan volgens Newcombe dus niet de oorzaak zijn van het water op onze planeet.

Nog steeds een mysterie

Wat dan wel? De Amerikaanse onderzoekers suggereren twee opties. Eén is dat het water afkomstig is van meteorieten die in doorsnede niet groter waren dan 20 kilometer. Deze zouden namelijk te klein zijn geweest om genoeg stralingshitte te creëren om te smelten, en hielden dus een groot deel van het water bij zich. Een tweede mogelijkheid is dat de planetoïden waar de meteorieten vanaf zijn gekomen pas 1,5 miljoen jaar na het ontstaan van het zonnestelsel zijn gevormd. De meeste radioactiviteit was toen al vervallen en kwam er dus niet genoeg hitte vrij gekomen om een smeltingsproces te veroorzaken.

“Dit resultaat vertelt ons dat we voorzichtig moeten zijn met de aanname dat alle meteorieten van de buitenste laag van het zonnestelsel bomvol water zaten op het moment van inslaan, want als er een flink deel van gesmolten was, hadden ze geen water meer”, concludeert Ten Kate. “Met dit nieuwe inzicht kunnen we bestaande modellen over de komst van water aanscherpen”. Hoe het water precies op onze planeet terecht is gekomen, is dus nog de vraag. Maar hoe het er in ieder geval niet is gekomen, is nu opgehelderd.

Bronnen: Nature, University of Maryland via EurekAlert!, KIJK 8/2021

Beeld: ukt2/Pixabay

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!