Er is water op aarde geweest sinds het ontstaan ervan. Dat blijkt uit stukken gesteente uit de prille begintijd van onze planeet, die diep in de aardmantel bewaard zijn gebleven totdat ze bij vulkaanuitbarstingen uitgespuugd werden.
Foto: Susanne Nillson
De oorsprong van het water op aarde was lang een mysterie voor planeetwetenschappers. In het begin van de aarde was de jonge zon nog zo heet dat water gemakkelijk van de aarde kon verdampen.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Wetenschappers veronderstelden daarom dat de aarde gevormd moest zijn uit droog materiaal. Het water zou later zijn meegekomen met ruimtemateriaal uit de koude uithoeken van het zonnestelsel dat insloeg op aarde.
Zware waterstof
Uit de verhoudingen in watermoleculen kunnen geologen aflezen uit welk deel van het zonnestelsel het water afkomstig is. Het gaat hierbij om de verhouding tussen normale waterstof en deuterium, wat ook wel zware waterstof wordt genoemd.
Planeetwetenschapper Lydia Hallis van de universiteit van Glasgow onderzocht met haar team basalt-rotsen van het vulkanische Baffineiland in het Canadese noordpoolgebied. In het gesteente vonden ze kleine glasachtige deeltjes die 4,5 miljard jaar in de aardmantel bewaard zijn gebleven. Dat betekent dat ze bijna even oud zijn als de planeet zelf.
Meteorieten
Waterstof in deze deeltjes is afkomstig van watermoleculen die al aanwezig waren in het vroege begin van de aarde. Met deze moleculen kon de verhouding tussen normale waterstof en deuterium van vroeg aards water worden gemeten. Dat wees uit of het water op aarde is meegekomen met meteorieten die kort na het ontstaan van de aarde insloegen, of dat het er vanaf het eerste begin al aanwezig was.
Stofwolk
De oeroude rotsen bevatten bijna 22 procent minder deuterium dan we vandaag de dag in zeewater vinden. ‘Dit wijst naar een bron die erg arm was aan deuterium’, zegt Hallis. Hiermee worden meteorieten waarschijnlijk uitgesloten als bron van het aardse water. Hun verhouding in waterstofisotopen is meestal hoger dan wat we vonden in de rotsen, zegt Hallis. De gevonden verhouding duidt erop dat het water moet zijn ontstaan uit de stofwolk waaruit ook de zon en de planeten ontstonden.
Als Hallis gelijk heeft, dan is het mogelijk dat ook andere planeten in ons zonnestelsel – en elders in ons sterrenstelsel – al sinds het begin over water beschikt hebben. Dat maakt ook de kans op andere bewoonbare planeten groter.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: