Wetenschappers hebben onthuld dat een deel van de atmosfeer van de aarde miljarden jaren geleden door kometen naar de planeet is gebracht.

Het mysterie van hoe de atmosfeer van de aarde werd gevormd, heeft wetenschappers lang verbijsterd. Sommige onderzoekers denken dat kometen oorspronkelijk een deel van het water hebben meegebracht, organische en atmosferische moleculen naar de aarde die nu haar leven vormen.

Nu een nieuwe studie, gepubliceerd in Natuurcommunicatie , door onderzoekers van de Universiteit van Manchester, VK, Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG) en Université de Lorraine (Nancy, Frankrijk), heeft bewijs gevonden om de theorie te ondersteunen.

De wetenschappers hebben minuscule monsters van oude lucht geanalyseerd die gevangen zitten in waterbellen in het mineraal, kwarts, die meer dan drie miljard jaar oud is. Het team ontdekte dat de lucht in de rotsen gedeeltelijk bestaat uit een uiterst zeldzame vorm van het chemische element, xenon. Het staat bekend als U-Xe en wat het zo zeldzaam maakt, is dat het meestal niet op aarde wordt gevonden. De component is niet aanwezig in de aardmantel, het wordt ook niet gevonden in meteorieten.

Daarom, het team gelooft dat de U-Xe aan de aarde moet zijn toegevoegd nadat er een oeratmosfeer was ontstaan. Simpel gezegd, kometen zijn de beste kandidaten om de U-Xe naar de planeet te brengen.

co-auteur, Prof Ray Burgess, van Manchester's School of Earth and Environmental Sciences legt uit:"De aarde is te dicht bij de zon gevormd voor vluchtige elementen, zoals U-Xe, om gemakkelijk te condenseren en ze zouden snel van het oppervlak zijn afgekookt en in de ruimte verloren zijn gegaan.

"De reden dat oceanen en een atmosfeer überhaupt bestaan, is omdat vluchtige stoffen nog steeds werden toegevoegd nadat de aarde was gevormd. De puzzel zit hem in het identificeren waar de vluchtige stoffen vandaan kwamen en welke objecten ze naar de vroege aarde brachten.

"De moeilijkheid is dat veel van de verschillende vluchtige ingrediënten die oorspronkelijk zijn toegevoegd, grondig zijn vermengd door geologische processen tijdens de lange geologische geschiedenis van de aarde."

Om dit 'vermenging'-probleem te bestrijden, gebruikte het team kleine monsters van oude lucht die vastzaten in waterbellen in kwarts in boorkernen uit het Barberton-gebied in Zuid-Afrika. De rotsen uit deze regio van het continent zijn extreem oud en zeer goed bewaard gebleven. Het team vond dat in het Barberton-kwarts, De 3,3 miljard jaar oude U-Xe heeft een samenstelling die heel anders is dan het xenon dat tegenwoordig in de atmosfeer van de aarde wordt aangetroffen.

Hoofdauteur Dr. Guillaume Avice van CRPG, zei:"We hebben de hoeveelheid en de hoeveelheid isotopen van xenon gemeten in de 3,3 miljard jaar oude lucht met ongeëvenaarde precisie.

"Xenon is een edelgas dat, chemisch inert zijn en negen isotopen hebben, is een ideaal element om de samenstelling van xenonisotopen in de primaire atmosfeer van de aarde te onthullen. Dat maakt het ook een ideale manier om erachter te komen waar de sfeer vandaan komt."

Prof Bernard Marty, wie het onderzoek heeft geïnitieerd en ook als CRPG is gevestigd, zei:"Onze studie onthult dat er 3 miljard jaar geleden al een xenoncomponent in de atmosfeer van de aarde was die verschilt van zonnegassen en in asteroïden. Een mogelijkheid is dat dit xenon afkomstig was van kometen."

Maar de ontdekking laat ook de onderzoeksmogelijkheden zien van het bestuderen van gassen die diep in de aarde zijn opgesloten. Dr. Avice voegde toe:"De studie van gassen die vastzitten in oude rotsen opent nieuwe perspectieven in ons begrip van de oorsprong en evolutie van de vluchtige elementen van de aarde die sleutelfactoren zijn voor de bewoonbaarheid van onze planeet."