En als dat zo is, zijn de kansen dat er ook in andere planetaire systemen leven te vinden is, opeens een stuk groter!

In de afgelopen decennia hebben astronomen tal van exoplaneten ontdekt. Een deel ervan is rotsachtig en staat te boek als ‘potentieel leefbaar’. Dat stempel krijgen planeten doorgaans wanneer ze – afgaand op de afstand tot hun moederster en dus hun temperatuur – weleens één van de belangrijkste ingrediënten voor leven kunnen herbergen: vloeibaar water.

Aarde
Hier op aarde is heel veel vloeibaar water te vinden en veel onderzoekers gaan ervan uit dat het een cruciale rol heeft gespeeld in het ontstaan van leven. Zo zouden de eerste levensvormen in water zijn ontstaan en geëvolueerd zijn tot meercellige organismen. Het lijkt niet ondenkbaar dat op vergelijkbare wijze levensvormen zijn ontstaan. Voorwaarde is echter wel dat die andere planeten – net zoals de aarde – over vloeibaar water beschikken. Grote vraag is echter of dat wel zo gangbaar is. Een lastig te beantwoorden vraag, omdat onderzoekers het er tot op de dag van vandaag nog niet eens over eens zijn hoe het water hier op aarde terecht is gekomen.


“Er zijn twee hypothesen,” zo stelt onderzoeker Martin Bizzarro. “De ene is dat het water per ongeluk op planeten terecht komt, doordat planetoïden die water herbergen in botsing komen met de planeten in kwestie. De andere is dat water al tijdens de totstandkoming van planeten ontstaat.” En een nieuw onderzoek – verschenen in het blad Science Advances – suggereert nu dat die tweede theorie wel eens kan kloppen. “En als dat waar is, is dat extreem opwindend, omdat het betekent dat de aanwezigheid van water een bijproduct is van het planeetvormingsproces,” aldus Bizzarro, die aan de studie meewerkte.

Black Beauty
Bizzarro en collega’s baseren hun conclusie op een analyse van een 4,45 miljard jaar oude meteoriet die afkomstig is van Mars. “Black Beaty is een breccie (een gesteente opgebouwd uit brokstukken van ouder gesteente, red.) die heel oude fragmenten herbergt van de korst van Mars.” En een analyse van een piepklein stukje van deze meteoriet (dat nog geen 50 gram woog) onthult dat Mars in zijn jonge jaren één of meerdere zware inslagen doormaakte, waarbij veel zuurstof vrijkwam. “En het enige mechanisme dat waarschijnlijk geleid kan hebben tot het vrijkomen van zulke grote hoeveelheden zuurstof is de aanwezigheid van water,” stelt onderzoeker Zhengbin Deng.

Jong nat
Het betekent dat Mars al in een heel vroeg stadium – zo’n 90 miljoen jaar na het ontstaan van de zon – over water beschikte. “De populaire theorie omtrent het water op aarde en Mars is dat het afkomstig is van waterrijke planetoïden die tijdens het Late Heavy Bombardment insloegen,” vertelt Bizzarro. “Maar aangenomen wordt dat dit bombardement vrij laat – namelijk zo’n 700 miljoen jaar na de geboorte van de zon – plaatsvond. Onze data suggereren dat er al veel eerder water op Mars te vinden was.” En dat kan daar dus eigenlijk maar op één manier zijn ontstaan. “Het suggereert dat het water er tijdens de totstandkoming van Mars terecht kwam.”


Het ontstaan van waterrijke planeten
Maar hoe kan een planeet tijdens het ontstaan water vergaren? We vroegen het Bizzarro. “Theorieën omtrent planeetvorming suggereren dat rotsachtige planeten groeien door de snelle accumulatie van rotsdeeltjes die in de orde van millimeters groot zijn.” Die samenklontering van deze kleine rotsdeeltjes vond in ons zonnestelsel plaats in de eerste 5 miljoen jaar van het leven van onze zon, die in dat stadium nog omringd werd door uit gas en stofdeeltjes opgebouwde protoplanetaire schijf. Naast kleine rotsdeeltjes kunnen de planeten echter ook kleine ijsdeeltjes opnemen. “En zo kunnen ze al in een vroeg stadium water verzamelen.” Een deel van dat water gaat al heel snel weer verloren. “De theorie voorspelt dat planeten zo heel veel water kunnen opnemen, maar dat het grootste deel ervan al in een vroeg stadium verloren gaat (doordat bij het planeetvormingsproces ook warmte ontstaat, red.). Maar er blijft genoeg water over om oceanen te vormen,” stelt Bizzarro. En als Mars zo al in een vroeg stadium water vergaarde, moet dat andere rotsachtige planeten ook zijn gelukt. “Het vertelt ons dat water van nature op planeten kan voorkomen en geen externe bron vereist, zoals waterrijke planetoïden.”

Bizzarro en collega’s zetten hun onderzoek naar de meteoriet en het verhaal dat deze over het jonge Mars vertelt, voort. Daarbij wordt er onder meer gekeken naar mineralen in de meteoriet die water bevatten. Een eerste analyse suggereert dat deze niet meer veranderd zijn sinds hun ontstaan en de meteoriet dus in zekere zin getuige moet zijn geweest van de oorsprong van water op Mars.

Vandaag de dag is Mars koud en droog. Maar dat de planeet vroeger water herbergde, staat vast. Zo zijn er op het oppervlak heel wat sporen van rivieren en meren te vinden. Ook hebben Marsrovers onder meer door bemonstering van het oppervlak aangetoond dat de planeet ooit water bezat. Of dat water ook leven mogelijk maakte, is nog onduidelijk. Er is momenteel een Marsrover onderweg die ontworpen is om eventuele sporen van leven op Mars te vinden.