Meteoritundersøgelser tyder på, at Jorden kan have været våd, siden den blev dannet

En ny undersøgelse viser, at Jordens vand kan være kommet fra materialer, der var til stede i det indre solsystem på det tidspunkt, hvor planeten blev dannet - i stedet for vidtgående kometer eller asteroider, der leverede sådant vand. Resultaterne offentliggjort 28. august i Videnskab tyder på, at Jorden altid har været våd.

Forskere fra Centre de Recherches Petrographiques et Geochimiques (CRPG, CNRS/Universite de Lorraine) i Nancy, Frankrig, herunder en, der nu er postdoc ved Washington University i St. Louis, fastslået, at en type meteorit kaldet en enstatit-kondrit indeholder tilstrækkelig brint til at levere mindst tre gange den mængde vand, der er indeholdt i jordens oceaner, og sikkert meget mere.

Enstatit-kondriter er udelukkende sammensat af materiale fra det indre solsystem - i det væsentlige det samme stof, som udgjorde Jorden oprindeligt.

"Vores opdagelse viser, at Jordens byggesten kan have bidraget væsentligt til Jordens vand, " sagde hovedforfatter Laurette Piani, en forsker ved CPRG. "Brandbærende materiale var til stede i det indre solsystem på tidspunktet for dannelsen af ​​klippeplaneten, selvom temperaturerne var for høje til, at vandet kunne kondensere."

Resultaterne fra denne undersøgelse er overraskende, fordi Jordens byggesten ofte formodes at være tørre. De kommer fra solsystemets indre zoner, hvor temperaturerne ville have været for høje til, at vand kunne kondensere og komme sammen med andre faste stoffer under planetdannelsen.

Meteoritterne giver et fingerpeg om, at vandet ikke behøvede at komme langvejs fra.

"Den mest interessante del af opdagelsen for mig er, at enstatit kondritter, som man troede var næsten 'tørre, ' indeholder en uventet høj overflod af vand, " sagde Lionel Vacher, en postdoc-forsker i fysik i Arts &Sciences ved Washington University i St. Louis.

Vacher forberedte nogle af enstatitkondriterne i denne undersøgelse til vandanalyse, mens han færdiggjorde sin ph.d. ved Universite de Lorraine. På Washington University, Vacher arbejder på at forstå sammensætningen af ​​vand i andre typer meteoritter.

Enstatit kondritter er sjældne, udgør kun omkring 2 procent af kendte meteoritter i samlinger.

Men deres isotopiske lighed med Jorden gør dem særligt overbevisende. Enstatit kondritter har lignende ilt, titanium og calcium isotoper som Jorden, og denne undersøgelse viste, at deres brint- og nitrogenisotoper ligner Jordens, også. I studiet af udenjordiske materialer, overflod af et grundstofs isotoper bruges som en karakteristisk signatur til at identificere, hvor dette grundstof stammer fra.

"Hvis enstatit kondritter effektivt var byggestenene på vores planet - som stærkt antydet af deres lignende isotopsammensætninger - indebærer dette resultat, at disse typer kondritter leverede nok vand til Jorden til at forklare oprindelsen af ​​Jordens vand, hvilket er fantastisk!" sagde Vacher.

Artiklen foreslår også, at en stor mængde af det atmosfæriske nitrogen - den mest udbredte bestanddel af Jordens atmosfære - kunne være kommet fra enstatitkondriterne.

"Kun nogle få uberørte enstatit-kondriter eksisterer:dem, der ikke blev ændret på deres asteroide eller på Jorden, " sagde Piani. "I vores undersøgelse har vi omhyggeligt udvalgt enstatit-kondritmeteoritterne og anvendt en speciel analytisk procedure for at undgå at blive påvirket af tilførslen af ​​terrestrisk vand."

Kobling af to analytiske teknikker – konventionel massespektrometri og sekundær ionmassespektrometri (SIMS) – gjorde det muligt for forskerne præcist at måle indholdet og sammensætningen af ​​de små mængder vand i meteoritterne.

Forud for denne undersøgelse, "det var almindeligt antaget, at disse kondritter dannede tæt på solen, " sagde Piani. "Enstatit kondritter blev derfor almindeligvis betragtet som 'tørre, ' og denne ofte bekræftede antagelse har sandsynligvis forhindret nogen udtømmende analyser for brint."