Der er tre gange koncentrationen af deuteriumberiget vand (tungt vand) i dampen fra Rosettas komet som i vandet på Jorden.
Nattsiden af Comet 67P med en dampstråle synlig. Læs mere om dette billede via Andrew R. Brown
I en af de mest fascinerende meddelelser endnu fra 2014s mest spændende rummission - ESAs Rosetta-mission til Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko - sagde forskere denne uge (10. december), at vanddamp fra Rosettas komet er meget forskellig fra jordisk vand. Meget forskellige. Der ser ud til at være tre gange koncentrationen af deuteriumberiget vand (tungt vand) i vanddampen fra Rosettas komet som i vandet på Jorden. Denne opdagelse antyder, at vand i jordens hav ikke kom fra kometer. Kom det i stedet fra asteroider?
Hvorfor kan Jorden ikke bare være født med sit vand? Modeller fra det tidlige solsystem antyder, at Jorden var ekstremt varm kort efter dens dannelse, for 4,6 milliarder år siden. På en smeltet jord ville vandet have kogt væk.
Af denne grund har ideen rodfæstet, at Jordens vand kom fra det ydre rum, specifikt fra kometer, i løbet af en tid med tunge kometær bombardement tidligt i vores planetes historie.
Forskere ser på et velkendt forhold mellem almindeligt vand og tungt vand i jordens oceaner for ledetråd til jordens oprindelse. Ud af hver 10.000 vandmolekyler på Jorden er der tre tungt vand molekyler. Tungt vand ligner meget almindeligt vand (to atomer med brint og et ilt), bortset fra, at et tungt atom i tungt vand erstattes af deuterium (brint, med en ekstra neutron i kernen).
Kometer indeholder primitivt materiale, der er tilbage fra de dage, hvor vores solsystem blev dannet. Så at analysere vandet i kometer - og sammenligne det med Jordens vand - skulle fortælle os, om Jordens vand stammer fra kometer. Selvfølgelig er det ikke så let, som det lyder. Teoretiske simuleringer, der viser, at forholdet mellem deuterium og brint skal ændre sig med afstanden fra solen og med tiden i de første millioner år. Kometer kan findes i forskellige dele af solsystemet, og de forbliver ikke sat i deres kredsløb. Kometer i længere tid fra Oort-skyen i udkanten af vores solsystem anses for eksempel at have dannet sig oprindeligt i Uranus – Neptune-regionen.
Stadigvis er måling af forholdet i kometer en kritisk nøgle til at bevise eller modbevise teorien om kometære oprindelser for Jordens vand.
Indtil videre har astronomer målt deuteriet / brintforhold 11-kometer. Kun en, Comet 103P / Hartley 2, har et deuterium / brintforhold, der matcher sammensætningen af Jordens vand. De øvrige målte kometer viser en lang række værdier.
Forholdet mellem deuterium og brint for Rosettas komet er mere end tre gange større end for Jordens oceaner og for Comet Hartley 2. Det er endnu højere end det, der blev målt for enhver Oort sky-komet.Denne måling kom fra et instrument ombord på Rosetta kaldet ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analyse) i måneden efter ankomst til rumfartøjet den 6. august 2014. ESA meddelte fundet denne uge, fordi det første offentliggjorte papir fra Rosetta-missionen , der indeholder denne konstatering, optrådte 10. december i tidsskriftet Videnskab.
I mellemtiden matcher meteoritter med oprindelse i vores solsystemets asteroidebælte - mellem Mars og Jupiter - sammensætningen af Jordens vand. Asteroider har et lavere vandindhold end kometer, men påvirkninger fra et stort antal asteroider kan have givet Jorden dens oceaner.
Kathrin Altwegg er hovedundersøger for ROSINA-instrumentet og hovedforfatter af papiret, der rapporterer disse resultater i denne uge i Videnskab. Hun sagde:
Vores fund udelukker også tanken om, at Jupiter-familiekometer udelukkende indeholder jordhavlignende vand og tilføjer vægt til modeller, der lægger større vægt på asteroider som den vigtigste leveringsmekanisme for Jordens oceaner.
Kan du tro, at kometer ser sådan ud? Fire individuelle NAVCAM-billeder blev kombineret for at fremstille denne mosaik. De blev taget fra ca. 30 km fra centrum af Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko den 20. november 2014. Billede via ESA
Nederste linje: Der er tre gange koncentrationen af deuteriumberiget vand (tungt vand) i dampen fra Rosettas komet som i vandet på Jorden.