Forskere ved University of Munster har oppdaget at Jorden fikk vannet fra en kollisjon med Theia. Theia var det eldgamle kroppen som kolliderte med jorden og dannet månen. Oppdagelsen deres viser at jordens vann er mye eldgammelere enn tidligere antatt.
Den stående teorien for dannelsen av Månen involverer et eldgamelt legeme kalt Theia. For rundt 4,4 milliarder år siden kolliderte Theia med Jorden. Kollisjonen skapte en massiv ruskring, og månen dannet seg av det ruskene.
Stående teori sier også at Jorden samlet vannet over tid, etter kollisjonen med Theia, med kometer og asteroider som leverte vannet. Men den nye studien fra University of Munster presenterer bevis som støtter en annen kilde for jordens vann: Theia selv.
"Tilnærmingen vår er unik fordi den for første gang lar oss knytte opprinnelsen til vann på jorden til dannelsen av månen."
Thorsten Kleine, professor i planetologi ved universitetet i Münster.
Forskere har lenge trodd at Theia var en kropp fra det indre solsystemet, siden det var steinete i naturen. Men den nye studien sier at det ikke er tilfelle. I stedet hadde Theia sitt opphav i det ytre solsystemet.
Nøkkelen til å forstå disse hendelsene er ideen om de våte og tørre delene av solsystemet vårt. Solsystemet ble dannet for rundt 4,5 milliarder år siden, og vi vet at måten det ble strukturert på førte til et tørt indre område og et vått ytre område. Jorden er litt av et mysterium, fordi den dannet seg i det tørre området, nærmere solen, men allikevel har det en overflod av vann. Så studier som denne, som prøver å forstå hvordan Jorden fikk sitt vann, er viktige.
Mye eller vår forståelse av jordas vann kommer fra to typer meteoritter: karbonholdige meteoritter, som er rike på vann, og ikke-karbonholdige meteoritter, som er tørrere. Og karbonholdige meteoritter kommer fra det ytre solsystemet, mens de tørrere ikke-karbonholdige meteorittene kommer fra det indre solsystemet. Har du alt det?
Det er mange bevis for at jordens vann ble levert av de våte karbonholdige meteorittene fra det ytre solsystemet, men når og hvordan det skjedde har aldri vært sikkert. Denne studien bringer viss sikkerhet til problemstillingen.
"Vi har brukt molybdenisotoper for å svare på dette spørsmålet."
Dr. Gerrit Budde, hovedforfatter, Institute of Planetology i Munster.
Studien kalles "Molybden isotopisk bevis for sen akkresjon av ytre solsystemmateriale til jorden", og den er publisert i tidsskriftet Nature Astronomy. Som tittelen tydeliggjør, handler det om isotoper av molybden, og forskjellen mellom molybden i jordens kjerne, og molybden i jordens mantel.
“Vi har brukt molybdenisotoper for å svare på dette spørsmålet. Molybdenisotoper lar oss tydelig skille karbonholdig og ikke-karbonholdig materiale, og representerer som sådan et 'genetisk fingeravtrykk' av materiale fra det ytre og indre solsystem, forklarer Dr. Gerrit Budde fra Institut for Planetology i Münster og hovedforfatter av studien.
Hvorfor molybden? Fordi den har en veldig nyttig egenskap når det gjelder å svare på spørsmålet om opprinnelsen til jordas vann. Molybden er veldig jernvennlig, noe som betyr at det meste finnes i jordens kjerne, som stort sett er jern.
Kjernen er eldgammel, fordi jorden var en smeltet ball i de første dagene og tyngre elementer som jern migrerte for å danne kjernen. Siden molybden elsker jern, gikk molybden også til kjernen. Men det er også molybden i jordskorpen, som må ha blitt levert til Jorden etter at den var avkjølt, ellers ville den migrert til kjernen også. Så jorda har to populasjoner av molybden, og de er forskjellige isotoper.
Og det sent-til-partiet molybden i jordens mantel må ha kommet fra kropper som styrtet inn i Jorden senere i dens dannelse. "Molybden som er tilgjengelig i dag i jordens mantel, stammer derfor fra de sene stadier av jordas dannelse, mens molybden fra tidligere faser er helt i kjernen," forklarer Dr. Christoph Burkhardt, andre forfatter av studien.
Det som disse resultatene gjør klart for første gang, er at karbonholdig materiale fra det ytre, våte området av solsystemet ankom sent på jorden.
Men papiret går lenger enn det. Siden molybden i mantelen måtte ha kommet fra det ytre solsystemet, på grunn av at det var en annen isotop, betyr det at Theia også måtte komme fra det ytre solsystemet. Forskerne bak denne forskningen viser at kollisjonen med Theia ga nok karbonholdig materiale til å utgjøre størstedelen av jordens vann.
“Tilnærmingen vår er unik fordi den for første gang lar oss knytte vannets opprinnelse på jorden til dannelsen av månen. For å si det enkelt, uten månen ville det sannsynligvis ikke vært noe liv på jorden, sier Thorsten Kleine, professor i planetologi ved Universitetet i Münster.
