aarde

Vandaag de dag weten we niet beter dan dat het grootste deel van onze planeet bedekt is met water. Maar wanneer arriveerde dat water op aarde? Nieuw onderzoek komt met een antwoord: al tijdens de geboorte van de aarde.

Water is van cruciaal belang voor het leven op aarde. Vandaar dat onderzoekers dan ook staan te trappelen om te ontdekken waar dat water op aarde vandaan komt en wanneer het precies op aarde arriveerde. Die laatste vraag denken onderzoekers nu te kunnen beantwoorden. “Het antwoord is dat onze oceanen er altijd al waren,” vertelt onderzoeker Adam Sarafian. “We kregen ze niet tijdens een laat proces, zoals voorheen werd gedacht.”

Theorie
Het antwoord van Sarafian en zijn collega’s is in strijd met wat veel onderzoekers altijd aannamen. Namelijk dat het water pas laat op aarde arriveerde. Veel wetenschappers onderbouwden die aanname door te stellen dat planeten – die tot standkwamen doordat grote planetoïden op elkaar botsen – droog ‘geboren worden en dat het water dat we vandaag op sommige planeten aantreffen later – lang na de totstandkoming van de planeten – door kometen of natte planetoïden die grotendeels bestaan uit ijs en gas werden afgeleverd. “Wanneer gigantische planetoïden botsen, is er sprake van vernietiging,” legt onderzoeker Horst Marschall uit. “Sommige mensen hebben lang beweerd dat alle watermoleculen die aanwezig waren op het moment dat de planeten tot standkwamen tijdens deze botsingen zouden verdampen of in de ruimte zouden verdwijnen en dat het water dat vandaag de dag op onze planeet voorkomt veel, veel later is gearriveerd: honderden miljoenen jaren later.”

Afbeelding
Op de afbeelding zie je C-chondrieten die zich – door het effect van de zwaartekracht van Jupiter in wording – richting het hart van het zonnestelsel begeven. De binnenste planeten in ons zonnestelsel moeten binnen tien miljoen jaar na de totstandkoming van het zonnestelsel al over water hebben beschikt.

Koolstof-chondrieten
Maar die theorie blijkt dus niet te kloppen. De onderzoekers trekken die conclusie nadat ze zich bogen over de meest primitieve meteorieten die ons bekend zijn: koolstof-chondrieten. Ze ontstonden in dezelfde poel van stof, puin, ijs en gassen waaruit ook de zon 4,6 miljard jaar geleden – lang voor de planeten in ons zonnestelsel er waren – ontstond. “Zij (de koolstof-chondrieten, red.) hebben flink wat water in zich en al eerder dachten onderzoekers dat zij een bron van het water op aarde konden zijn,” vertelt onderzoeker Sune Nielsen. De onderzoekers bestudeerden de verhouding tussen twee waterstofisotopen in C-chondrieten. Vervolgens gingen ze op zoek naar een object dat kristalliseerde toen de aarde nog bezig was om vorm te krijgen om ook daar de verhouding van de twee waterstofisotopen in vast te kunnen stellen. Zo wilden ze achterhalen wanneer water voor het eerst op aarde voorkwam. Het object dat ze gebruikten, was een meteoriet afkomstig van de planetoïde 4-Vesta. Deze ontstond in hetzelfde deel van het zonnestelsel als de aarde en heeft een oppervlak van basalt (bevroren lava). De meteorieten zijn al heel oud: ze stammen uit de periode kort (veertien miljoen jaar) na de totstandkoming van het zonnestelsel, oftewel uit de periode waarin de aarde nog gevormd werd. De onderzoekers vergeleken de verhouding waterstofisotopen op 4-Vesta met de verhouding waterstofisotopen in de C-chondrieten.

Resultaten
Uit het onderzoek blijkt dat 4-Vesta als het om deze waterstofisotopen gaat dezelfde samenstelling heeft als de C-chondrieten, die als het om deze waterstofisotopen gaat weer dezelfde samenstelling hebben als de aarde. Het suggereert dat de C-chondrieten daadwerkelijk dienst deden als bron voor het water op aarde en dat dat water veel eerder dan gedacht al arriveerde. “Het onderzoek laat zien dat de aarde water verzamelde terwijl deze nog gesteente aan het verzamelen was,” vertelt Marschall. In andere woorden: de planeet werd ‘nat’ geboren en had dus direct al water op het oppervlak.

“Een implicatie is dat het leven op aarde veel eerder kan zijn begonnen dan gedacht”

Hoewel het onderzoek niet uitsluit dat kometen en planetoïden ook in een later stadium nog water op aarde afgaven, laat de studie wel zien dat dat niet per se hoefde. Al in een vroeg stadium beschikte de aarde immers over de hoeveelheid water die nodig was voor het ontstaan en in standhouden van leven. “Een implicatie is dat het leven op aarde veel eerder kan zijn begonnen dan gedacht,” vertelt Nielsen. “Weten dat het water eerder naar het hart van het zonnestelsel kwam, betekent ook dat de andere planeten in het hart van het zonnestelsel eerder nat kunnen zijn geweest en ook daar leven kan zijn ontstaan alvorens ze minder vriendelijk voor leven werden.”