Ziemia jest najbardziej błękitną planetą naszego Układu Słonecznego, a jednak naukowcy do tej pory tak naprawdę nie wiedzą, skąd pochodzi cała woda na naszej planecie. Pył z pobliskiej asteroidy ujawnił teraz potencjalnie przeoczone źródło: Słońce.
Wygląda na to, że część wody na naszej planecie mogła powstać dzięki naładowanym cząstkom, wystrzeliwanym z atmosfery Słońca miliardy lat temu. Kiedy wiatr słoneczny oddziałuje z maleńkimi cząsteczkami pyłu znajdującymi się na niektórych asteroidach, może powstać niewielka ilość wody. Tłumaczy to, w jaki sposób ciecz mogła znaleźć się na Ziemi.
Naukowcy z całego świata od lata szukają źródeł wody na naszej planecie. Dotychczasowe odkrycia wskazują, że większość wody na Ziemi pochodzi z pozaziemskich źródeł, prawdopodobnie z asteroid typu C, występujących w rejonie Jowisza, Saturna i dalej w przestrzeni kosmicznej Układu Słonecznego. Uważa się, że te odległe asteroidy są ciałami macierzystymi meteorytów chondrytowych, które regularnie uderzają w Ziemię. Ten szczególny rodzaj meteorytów posiada w swoim składzie znaczną ilość minerałów zawierających wodę. Analizy izotopowe wykazały, że stosunek wodoru do deuteru w meteorytach chondrytowych jest częściowo taki sam, jak w wodzie na Ziemi, ale bywa, że woda ma inny skład izotopowy niż ta w meteorytach chondrytowych.
Nowe badanie zostało opublikowane w „Nature Astronomy” (DOI: 10.1038/s41550-021-01487-w).
Okazuje się, że chondryty nie odpowiadają za dostarczenie całej wody będącej obecnie na Ziemi. Inne rodzaje bogatych w wodę meteorytów również mogły się do tego przyczynić.
Istnieją inne rodzaje obiektów, które również mogły zawierać cząsteczki wody, choć w mniejszym stopniu. Na przykład analiza próbek pobranych z bliskiej Ziemi asteroidy Itokawa wykazała obecność wody, której źródłem mogło być Słońce.
Już w przeszłości naukowcy rozważali, że to wiatr słoneczny mógł wytwarzać wodę na bogatych w krzemiany obiektach, unoszących się w przestrzeni kosmicznej. W laboratorium wykazano, że lotne jony wodoru, które wchodzą w skład wiatru słonecznego, reagują z minerałami krzemianowymi, dając w efekcie wodę jako produkt uboczny.
Teoretycznie, jeśli woda zostanie uwięziona w tych cząstkach pyłu, będzie chroniona przed wietrzeniem kosmicznym i może być następnie dostarczona za pośrednictwem meteorytów na powierzchnię innych obiektów kosmicznych.
„To zjawisko mogłoby wyjaśnić, dlaczego regolity bezpowietrznych światów, takich jak Księżyc, które kiedyś uważano za bezwodne, zawierają kilka procent H2O” - wyjaśniają autorzy nowego badania.
Aby pogłębić wiedzę na temat kosmicznych „rezerwuarów” wody, naukowcy zwrócili się do asteroidy typu S Itokawa. Większość wody na Ziemi pasuje do chondrytów węglowych, jednak niewielki procent musiał pochodzić z innego źródła.
Korzystając z drobiazgowej analizy atom po atomie, naukowcy zmierzyli ilość wody znajdującej się w pyle z asteroidy Itokawa. Analizy te zasugerowały, że jony wodoru obecne w wietrze słonecznym zostały „wszczepione” w skałę łącząc się z atomami tlenu obecnymi w drobinkach pyłu i magazynując wodę.
- Nasze badania sugerują, że wiatr słoneczny utworzył wodę na powierzchni maleńkich ziaren pyłu i ta izotopowo lżejsza ciecz uzupełniła zasoby H2O dostarczone przez asteroidy chondrytowe - tłumaczy Phil Bland z Uniwersytetu Curtin w Australii.
Sądząc po ilości wody znalezionej w tych maleńkich cząsteczkach pyłu, zespół szacuje, że planetoidy typu S mogą pomieścić 20 litrów H2O na każdy metr sześcienny skały.
Odkrycia sugerują, że izolowane ziarna pyłu w przestrzeni kosmicznej mogą stanowić ważne źródło wody w naszym Układzie Słonecznym - takie, które moglibyśmy potencjalnie wykorzystać w przyszłości.
- Pozyskiwanie wody przez astronautów jest jedną z największych barier dla przyszłej eksploracji kosmosu - mówi geolog Luke Daly, który badał próbki.
Okazuje się, że Słońce może dawać nam życie na więcej niż jeden sposób.
Źródło i fot.: Curtin University
