Hvor kom alt vannet vårt fra? Det som kan virke som et enkelt spørsmål har utfordret og fascinert planetforskere i flere tiår. Vannet til kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko ligner ikke jordens vann.
Fordi jorden var ekstremt varm tidlig i dannelsen, mener forskere at jordens opprinnelige vann burde ha kokt bort sånn fra en kokende vannkoker. Hovedsakende teorier har vurdert to kilder til en senere tid leveranse vann til overflaten av jorden når forholdene hadde blitt avkjølt. Den ene er kometer og den andre er asteroider. Det kom sikkert noe vann fra begge kilder, men spørsmålet har vært hvilken som er den dominerende kilden.
Det er to områder i solsystemet vårt som kometer dannet for omtrent 4,6 milliarder år siden. Den ene er Oort-skyen langt utenfor Pluto. Alt peker på at Comet 67Ps opprinnelse er kometenes andre fødested - Kuiper Belt i regionen Neptun og Pluto. Rosetta-resultatene utelukker Kuiper Belt-kometer som en kilde til jordas vann. Tidligere observasjoner av Oort-skykometer, som Hyakutake og Hale-Bopp, har vist at de heller ikke har jordlignende vann. Så planetforskere må vurdere modellene sine på nytt med vekt gitt til den andre mulige kilden - asteroider.
Spørsmålet om kilden til jordens vann er blitt taklet av jordbaserte instrumenter og flere sonder som møtes med kometer. I 1986 avslørte den første flybyen til en komet - Comet 1P / Halley, en Oort sky-komet - at vannet ikke var som vannet på jorden. Hvordan vannet fra disse kometene - Halley og nå 67P - skiller seg fra jordas er i forholdet mellom de to typene hydrogenatomer som utgjør vannmolekylet.
Målinger med spektrometre avslørte hvor mye Deuterium - en tyngre form av Hydrogenatom - som eksisterte i forhold til den vanligste typen Hydrogen i disse kometene. Dette forholdet, betegnet som D / H, er omtrent 1 av 6000 i jordens havvann. For de aller fleste kometer har eksterne eller in-situ målinger funnet et forhold som er høyere som ikke støtter påstanden om at kometer leverte vann til den tidlige jordoverflaten, i det minste ikke mye av den.
Senest forårsaket Hershel romteleskopobservasjoner av kometen Hartley 2 (103P / Hartley) en oppstuss i debatten om kilden til jordens vann. De spektrale målingene av kometens lys avslørte et D / H-forhold akkurat som jordens vann. Men nå er Hershel-observasjonen blitt mer et unntak på grunn av Rosettas siste målinger.
De nye målingene av 67P ble gjort av ROSINA Double Focusing Mass Spectrometer (DFMS) ombord på Rosetta. I motsetning til fjernobservasjoner som bruker mindre nøyaktige lys, var Rosetta i stand til å måle mengden Deuterium og vanlig hydrogen som omgir kometen. Forskere kunne da ganske enkelt bestemme et forhold. Resultatene er rapportert i papiret “67P / Churyumov-Gerasimenko, en Jupiter-familiekomet med høyt D / H-forhold” av K. Altwegg, et al., Publisert i utgaven 10. desember 2014 av Vitenskap.
ROSINA-instrumentobservasjonene bestemte et forhold på 5,3 ± 0,7 × 10-4, som er omtrent tre ganger forholdet D / H for jordens vann. Disse resultatene utelukker ikke kometer som en kilde til terrestrisk vann, men de henviser forskere til å anse asteroider som den dominerende kilden. Mens asteroider har mye lavere vanninnhold sammenlignet med kometer, er asteroider, og deres mindre versjoner, meteoroider, flere enn kometer. Hver meteor / fallende stjerne som vi ser brenne opp i atmosfæren vår, leverer et utall forbindelser, inkludert vann, til Jorden. Tidlig var angrepet av meteoroider og asteroider som påvirket Jorden langt større. Følgelig kan de små mengdene vann som ble levert av hver enkelt legge opp til det som nå ligger i havene, innsjøene, bekker og til og med kroppene våre.
referanser:
D / H-forholdet vann på jorden målt med DFMS
67P / Churyumov-Gerasimenko, en komet fra Jupiter-familien med høyt D / H-forhold
Rosetta fremmer debatten om opprinnelsen til jordens vann
Provenances of Asteroids, og deres bidrag til de flyktige inventarene til de terrestriske planetene
Nylig Space Magazine-artikkel:
Hvilken prosent av jorden er vann?
