Mogelijk vormen watermoleculen zich op dezelfde manier op andere hemellichamen, zoals op de maan.

Onderzoekers zijn er achter gekomen hoe watermoleculen kunnen ontstaan op rondslingerende planetoïden. Als zonnewind en inslaande meteorieten bij zeer lage temperaturen samenkomen, kunnen deze twee componenten leiden tot de vorming van water. Een opwindende doorbraak. “Mogelijk komen op dezelfde manier watermoleculen tot stand op andere hemellichamen, zoals op de maan,” aldus onderzoeker Katarina Miljkovic. De bevindingen zijn gepubliceerd in het vakblad Nature Astronomy.

Meteoriet
De onderzoekers kwamen tot deze ontdekking nadat ze de Murchison-meteoriet onder de loep namen (zie kader). De onderzoekers plaatsten de meteoriet in een speciaal gebouwde machine die de omstandigheden aan het oppervlak van een planetoïde nabootst. Vervolgens gebruikten ze elektronen om zonnewinden te creëren en lasers om kleine meteorieten na te bootsen die op de planetoïde botsen. Ondertussen hielden de onderzoekers nauwlettend de hoeveelheid watermoleculen aan het oppervlak in de gaten.


Meer over de Murchison-meteoriet
De Murchison-meteoriet is een grote meteoriet die in 1969 op de aarde neerplofte nabij Murchison in de staat Victoria in Australië. Het is een van de meest bestudeerde meteorieten vanwege zijn massa en omdat deze tot een groep meteorieten behoort die rijk is aan organische verbindingen. De Murchison-meteoriet – die ouder is dan de zon – blijkt namelijk organische moleculen, en dus bouwstenen van leven te bevatten. Hierdoor geeft de steen een goed beeld van hoe het zonnestelsel er in het begin uitzag.

Watermoleculen
De onderzoekers ontdekten dat als rondvliegende brokstukken en planetoïden op elkaar slaan, dit een chemische reactie teweegbrengt waarbij waterstof- en zuurstofmoleculen vrijkomen. Als vervolgens zonnewinden het oppervlak bereiken, kunnen deze ervoor zorgen dat waterstof en zuurstof worden samengebonden. En hierdoor worden met succes watermoleculen gevormd. Voor dit resultaat zijn echter wel elektronen als een plotselinge temperatuursverandering nodig.

Leven
De onderzoeksresultaten hebben potentieel belangrijke implicaties. “We weten allemaal dat de beschikbaarheid van water in het zonnestelsel een uiterst belangrijk element is voor leven,” zegt Miljkovic. Ook in de zoektocht naar leefbare planeten speelt water een belangrijke rol. Astronomen concentreren zich bijvoorbeeld op planeten die zich in de leefbare zone rond hun ster bevinden. Planeten in deze zone ontvangen voldoende warmte van de ster om te voorkomen dat eventueel water op hun oppervlak bevriest. Tegelijkertijd ontvangen ze ook weer niet zoveel warmte dat eventueel water op hun oppervlak verdampt. Kortom: van planeten in deze zone wordt verwacht dat ze vloeibaar water kunnen herbergen.

Ook onze natuurlijke satelliet beschikt over watermoleculen. En het zou volgens de onderzoekers goed kunnen dat deze watermoleculen op dezelfde manier ontstaan als op planetoïden. De watermoleculen op de maan zitten trouwens niet stil: die springen in het rond. Ze hechten zich ’s nachts en gedurende het grootste deel van de dag aan fijnkorrelig oppervlaktemateriaal, om vervolgens als de oppervlaktetemperatuur halverwege de dag piekt, los te komen en in beweging te komen. De watermoleculen ‘springen’ dan naar een nabijgelegen locatie die zodanig koud is dat de watermoleculen zich weer aan oppervlaktemateriaal kunnen binden óf ze gaan op in de dunne atmosfeer van de maan. In het laatste geval keren de watermoleculen zodra de temperatuur daalt opnieuw terug naar het oppervlak.