Waar kwam het water van de aarde vandaan? Hoewel kometen, met hun ijzige kernen, lijken ideale kandidaten, analyses hebben tot nu toe aangetoond dat hun water verschilt van dat in onze oceanen. Nutsvoorzieningen, echter, een internationaal team, het samenbrengen van CNRS-onderzoekers van het Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres (Paris Observatory - PSL/CNRS/ Sorbonne University/University of Cergy-Pontoise) en het Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (Paris Observatory - PSL/ CNRS/Universiteit Sorbonne/Universiteit van Parijs), heeft ontdekt dat een familie van kometen, de hyperactieve kometen, bevat water dat lijkt op landwater. De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Astronomie en astrofysica op 20 mei, 2019, is met name gebaseerd op metingen van komeet 46P/Wirtanen uitgevoerd door SOFIA, NASA's Stratospheric Observatory voor infraroodastronomie.

Volgens de standaardtheorie de aarde wordt verondersteld te zijn gevormd door de botsing van kleine hemellichamen die bekend staan ​​​​als planetesimalen. Aangezien zulke lichamen waterarm waren, Het water van de aarde moet zijn geleverd door een grotere planetesimaal of door een regen van kleinere objecten zoals asteroïden of kometen.

Om de bron van het aardse water te traceren, onderzoekers bestuderen isotopenverhoudingen1, en in het bijzonder de verhouding in water van deuterium tot waterstof, bekend als de D/H-verhouding (deuterium is een zwaardere vorm van waterstof). Als een komeet de zon nadert, zijn ijs sublimeert, het vormen van een atmosfeer van waterdamp die op afstand kan worden geanalyseerd. Echter, de tot dusver gemeten D/H-verhoudingen van kometen waren over het algemeen twee tot drie keer die van oceaanwater, wat inhoudt dat kometen slechts ongeveer 10% van het water op aarde afleverden.

Toen komeet 46P/Wirtanen in december 2018 de aarde naderde, werd deze geanalyseerd met behulp van het SOFIA-observatorium in de lucht. aan boord van een Boeing-vliegtuig vervoerd. Dit was de derde komeet die dezelfde D/H-verhouding vertoonde als aards water. Net als de twee vorige kometen, het behoort tot de categorie van hyperactieve kometen die, als ze de zon naderen, meer water afgeven dan het oppervlak van hun kern zou toestaan. De overmaat wordt geproduceerd door ijsrijke deeltjes die in hun atmosfeer aanwezig zijn.

Gefascineerd, de onderzoekers bepaalden de actieve fractie (d.w.z. de fractie van het kernoppervlak die nodig is om de hoeveelheid water in hun atmosfeer te produceren) van alle kometen met een bekende D/H-verhouding. Ze ontdekten dat er een omgekeerde correlatie was tussen de actieve fractie en de D/H-verhouding van de waterdamp:hoe meer een komeet neigt naar hyperactiviteit (d.w.z. een actieve fractie groter dan 1), hoe meer de D/H-verhouding ervan afneemt en die van de aarde benadert.

Hyperactieve kometen, waarvan de waterdamp gedeeltelijk is afgeleid van ijzige korrels die in hun atmosfeer worden uitgestoten, hebben dus een D/H-verhouding die vergelijkbaar is met die van aards water, in tegenstelling tot kometen waarvan de gashalo alleen wordt geproduceerd door oppervlakte-ijs. De onderzoekers suggereren dat de D/H-verhoudingen gemeten in de atmosfeer van laatstgenoemde niet noodzakelijk indicatief zijn voor het ijs in hun kern. Als deze hypothese klopt, het water in alle kometenkernen kan in feite erg lijken op terrestrisch water, heropening van het debat over de oorsprong van de oceanen op aarde.