De planeet droeg het water vanuit de buitenste regionen van het zonnestelsel naar de aarde.
De aarde is eigenlijk een rare snuiter. Zo is het de enige terrestrische planeet die een grote hoeveelheid water herbergt en daarnaast een relatief grote maan heeft die onze aardas stabiliseert. Beiden waren essentieel voor de ontwikkeling van leven. Onderzoekers vragen zich echter al heel lang af hoe al het water hier eigenlijk ooit beland is. Maar daar hebben ze nu een antwoord op geformuleerd.
Zonnestelsel
De aarde vormde zich lang geleden in het ‘droge’ binnenste deel van ons zonnestelsel. En daarom is het enigszins verrassend dat er water op de aarde te vinden is. Om te begrijpen hoe dit komt, moeten we teruggaan naar het begin, toen het zonnestelsel ongeveer 4,5 miljard jaar geleden werd gevormd. Door eerdere studies weten we dat het zonnestelsel zo gestructureerd is dat de ‘droge’ materialen werden gescheiden van de ‘natte’. De zogenaamde ‘koolstofhoudende’ meteorieten zijn rijk aan water en komen uit de buitenste regionen van het zonnestelsel. De drogere ‘niet-koolstofhoudende’ meteorieten komen uit het binnenste gedeelte.
Maan
De onderzoekers claimen nu dat het water waar onze planeet zo rijk aan is, ongeveer 4,4 miljard jaar geleden op aarde arriveerde tijdens de vorming van de maan. Veel astronomen geloven dat een planeet ter grootte van Mars, Theia genaamd, op de jonge aarde botste. Dit was een zeer gewelddadige ontmoeting, waarbij materiaal dat door die botsing los gesjord werd, de basis voor de maan zou vormen. Tot nu toe hadden wetenschappers altijd aangenomen dat Theia afkomstig was uit het binnenste deel van het zonnestelsel, in de buurt van de aarde. Maar de onderzoekers uit de nieuwe studie kunnen nu aantonen dat Theia uit het buitenste regionen van het zonnestelsel komt en grote hoeveelheden water meenam.
Molybdeen
In de studie namen de onderzoekers het chemische element molybdeen onder de loep. “Molybdeenisotopen laten ons toe om koolstofhoudend en niet-koolstofhoudend materiaal duidelijk van elkaar te onderscheiden,” legt hoofdauteur Gerrit Budde uit. En uit de metingen blijkt dat sommig molybdeen dat in de mantel van de aarde huist, afkomstig is uit de rand van ons zonnestelsel. “Het molybdeen dat vandaag de dag in de aardmantel kan worden aangetroffen, komt uit een later stadium in de aardse formatie,” legt onderzoeker Christoph Burkhardt uit. “Molybdeen uit eerdere fasen ligt namelijk volledig in de kern.”
Daarnaast suggereren de onderzoekers dat het grootste deel van het molybdeen in de aardmantel werd afgeleverd door planeet Theia. Omdat een groot gedeelte van het molybdeen in de mantel afkomstig is van het buitenste gedeelte van het zonnestelsel, betekent dit namelijk dat Theia zelf ook ontstaan is aan de rand van het zonnestelsel. Volgens de onderzoekers zorgde de botsing tussen Theia en de aarde voor voldoende koolstofhoudend materiaal en is zo het water op onze aarde terechtgekomen. “Onze benadering is uniek omdat het ons voor de eerste keer in staat stelt om de oorsprong van water op aarde in verband te brengen met de vorming van de maan,” zegt onderzoeker Thorsten Kleine. “Anders gezegd; zonder de maan zou er waarschijnlijk geen leven op aarde mogelijk zijn.”
