Heb je je ooit afgevraagd waar al dat water dat de Niagara-watervallen stortte vandaan kwam? [email protected]/Getty Images

Water omringt ons, uit de lucht vallen, stroomversnellingen door rivierbeddingen, stromend uit de kranen, en toch zijn velen van ons nooit gestopt om te vragen waar het vandaan komt. Het antwoord is ingewikkeld, die zich uitstrekt tot ver voorbij een opkomend getij of een wolk zwaar met regen en helemaal terug naar de oorsprong van het universum.

Kort na de oerknal, protonen, neutronen en elektronen zwermden in 10 miljard graden hitte [bron:NASA]. Binnen enkele minuten, waterstof en dan helium, bekend als de lichtere elementen, vorm had gekregen uit deze atomaire bouwstenen in een proces genaamd nucleosynthese . (Lithium had ook een cameo.) De zwaardere elementen verschenen pas veel later, toen de lichtere elementen in sterren en tijdens supernova's versmolten. Overuren, sterren stuurden golf na golf van deze zwaardere elementen, inclusief zuurstof, de ruimte in waar ze zich vermengden met de lichtere elementen.

Natuurlijk, de vorming van waterstof- en zuurstofmoleculen en de daaropvolgende vorming van water zijn twee verschillende dingen. Dat komt omdat zelfs wanneer waterstof- en zuurstofmoleculen zich mengen, ze hebben nog steeds een vonk energie nodig om water te vormen. Het proces is gewelddadig, en tot nu toe heeft niemand een manier gevonden om veilig water op aarde te creëren.

Dus hoe kwam het dat onze planeet bedekt werd met oceanen, meren en rivieren? Het simpele antwoord is dat we het nog steeds niet weten, maar we hebben ideeën. Een voorstel stelt dat, bijna 4 miljard jaar geleden, miljoenen asteroïden en kometen sloegen in op het aardoppervlak. Een snelle blik op het met kraters gevulde oppervlak van de maan geeft ons een idee van hoe de omstandigheden waren. Het voorstel luidt dat dit geen normale rotsen waren, maar het equivalent van kosmische sponzen, geladen met water dat bij de botsing vrijkwam.

Terwijl astronomen hebben bevestigd dat asteroïden en kometen water vasthouden, sommige wetenschappers denken dat de theorie dat niet doet. Ze vragen zich af of er genoeg botsingen hadden kunnen plaatsvinden om rekening te houden met al het water in de oceanen van de aarde. Ook, onderzoekers van het California Institute of Technology ontdekten dat water van de komeet Hale-Bopp veel meer zwaar water bevat (ook bekend als HDO, met één waterstofatoom, een deuterium atoom en één zuurstofatoom) dan de oceanen van de aarde, wat betekent dat ofwel de kometen en asteroïden die de aarde raakten heel anders waren dan Hale-Bopp, of de aarde kreeg zijn gewone water (ook bekend als H20, twee waterstofatomen en één zuurstofatoom) op een andere manier.

Meest recent, astronomen hebben misschien onthuld dat het eerste waar kan zijn. Met behulp van observaties van het Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) - een omgebouwd 747-vliegtuig dat op grote hoogte vliegt met een 2,7-meter (106-inch) infraroodtelescoop die uit het staartgedeelte steekt - ontdekten ze dat toen komeet Wirtanen het dichtst naderde met aarde in december 2018, het luchtte zeer "oceaanachtige" waterdamp de ruimte in.

Wirtanen behoort tot een specifieke familie van kometen die "hyperactieve kometen" worden genoemd en die meer waterdamp de ruimte inblazen dan andere. De onderzoekers leidden dit af door de verhouding van waargenomen H2O en HDO te vergelijken. De oceanen van de aarde hebben een zeer specifieke D/H-verhouding (deuterium/waterstofverhouding), en het lijkt erop dat Wirtanen diezelfde verhouding deelt. Aangezien het onmogelijk is om infrarode golflengten vanaf de grond waar te nemen (de atmosfeer van de aarde blokkeert deze golflengten), alleen ruimtetelescopen en SOFIA (die boven het grootste deel van de atmosfeer vliegt) kunnen kometen betrouwbaar waarnemen.

Een ander voorstel stelt dat een jonge aarde werd gebombardeerd door zuurstof en andere zware elementen die in de zon worden geproduceerd. De zuurstof gecombineerd met waterstof en andere gassen die vrijkomen van de aarde in een proces dat bekend staat als: ontgassen , onderweg de oceanen en atmosfeer van de aarde vormen.

Een team van wetenschappers van het Japanse Tokyo Institute of Technology heeft nog een andere theorie bedacht, waarin staat dat een dikke laag waterstof ooit het aardoppervlak heeft bedekt, uiteindelijk interactie met oxiden in de korst om de oceanen van onze planeet te vormen.

Eindelijk, computersimulaties waarover in 2017 is gerapporteerd, hebben een dichtere oorsprong gesuggereerd voor op zijn minst wat water op onze planeet. Het idee is dat water zich diep in de aardmantel kan ontwikkelen en uiteindelijk via aardbevingen kan ontsnappen.

En dus, terwijl we niet met zekerheid kunnen zeggen hoe het water naar de aarde kwam, we kunnen zeggen dat we geluk hebben gehad.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

• Waarom kunnen we zout water niet omzetten in drinkwater?
• Hoe het periodiek systeem werkt
• Waarom kunnen we geen water maken?

Meer geweldige links

• Boomknuffelaar:Watercyclus
• NASA:de oerknal
• WebElements:Interactief periodiek systeem der elementen

bronnen

• Coghlan, Andy. "Planeet Aarde maakt zijn eigen water vanuit het niets diep in de mantel." NieuwWetenschapper. 17 januari, 2017 (25/5/2019) https://www.newscientist.com/article/2119475-planet-earth-makes-its-own-water-from-scratch-deep-in-the-mantle/
• Milieugraffiti. "Moeder Aarde:Water:het levensbloed van onze planeet." (30-7-2010) http://www.environmentalgraffiti.com/ecology/mother-Earth-water-the-lifeblood-of-our-planet/586
• Europese ruimtevaartorganisatie. "Wanneer vulde vloeibaar water de planeten?" 17 januari, 2002. (30-7-2010) http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=29255
• Lenz, George. "H2O - Het mysterie, Kunst, and Science of Water:The Physics of Water on Earth." Sweet Briar College. (7/30/2010) http://witcombe.sbc.edu/water/physicsEarth.html
• Muir, Hazel. "Het water van de aarde dat thuis wordt gebrouwen, niet in de ruimte." NewScientist. 25 september 2007. (30-7-2010) http://www.newscientist.com/article/dn12693
• Nasa. "Komeet biedt nieuwe aanwijzingen voor de oorsprong van de oceanen van de aarde." 23 mei 2019. (25/5/2019) https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7409
• Nasa. "Het water op aarde kwam waarschijnlijk niet van kometen." (30-7-2010) http://www2.jpl.nasa.gov/comet/news98.html
• Nasa. "Testen van de oerknal:de lichte elementen." (30-7-2010) http://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_ele.html
• Nasa. "Wanneer en hoe zijn de elementen van het leven in het heelal ontstaan?" (30-7-2010) http://science.nasa.gov/astrophysics/big-questions/when-and-how-did-the-elements-of-life-in-the-universe-arise/
• RuimteDagelijks. "Wanneer vulde vloeibaar water de planeten." 21 januari 2002. (30-7-2010) http://www.spacedaily.com/news/early-Earth-02b.html