Wygląda na to, że część wody znajdująca się dziś na naszej planecie mogła zostać stworzona przez rzekę zjonizowanych cząsteczek, która nadpłynęła z górnych warstw Słońca. Gdy wiatr słoneczny wchodzi w interakcje z drobnymi cząsteczkami pyłu znajdującymi się na niektórych asteroidach, potrafi wytwarzać niewielkie ilości omawianej cieczy. To może wyjaśniać pochodzenie chociaż części ziemskiej wody.
Woda z asteroid i nie tylko
Większość nowoczesnych modeli sugeruje, że przeważająca część wody obecnej na Ziemi pochodziła pierwotnie z pozaziemskiego źródła – prawdopodobnie z asteroid klasy C. Jest to najliczniej reprezentowana grupa planetoid, stanowiąca około 75% populacji wszystkich tych ciał w pasie planetoid zlokalizowanym między Marsem a Jowiszem. Uważa się, że te odległe asteroidy są ciałami macierzystymi węglowych meteorytów chondrytowych, które regularnie uderzają w Ziemię, a wiadomo że ten konkretny rodzaj meteorytów posiada w swoim składzie dużo minerałów zawierających wodę.
Chondryty węglowodorowe prawdopodobnie nie są jednak jedynym źródłem wody na Ziemi. Tym mogły być też inne rodzaje meteorytów bogatych w wodę. Już w przeszłości proponowano również, że wiatr słoneczny może tworzyć wodę na unoszących się w kosmosie cząstkach pyłu bogatych w krzemiany.
Swego czasu wykazano laboratoryjnie, że lotne jony wodorowe reagują z minerałami krzemianowymi, czego produktem ubocznym jest woda. Badania z użyciem mikroskopii elektronowej i spektroskopii elektronowej wykazały z kolei bezpośrednie dowody na obecność wody w pozaziemskich cząstkach pyłu.
Teoretycznie, jeśli woda zostaje uwięziona w omawianych cząsteczkach pyłu, ta jest chroniona przed kosmiczną erozją. Następnie meteoryty mogą dostarczyć ją do innych ciał w kosmosie.
„Zjawisko to może wyjaśniać, dlaczego regolity, które pokrywają obiekty pozbawione powietrza, takie jak Księżyc, a które kiedyś uważano za bezwodne, zawierają kilka procent H2O.”, wyjaśniają autorzy nowego badania.
Dowód na udział Słońca w tworzeniu wody
Aby przetestować powyższą hipotezę, naukowcy postanowili zbadać asteroidę klasy S o nazwie Itokawa, by sprawdzić, czy obiekt ten zawiera „lotny rezerwuar” izotopów podobnych do zawartości wiatru słonecznego. Podczas gdy większość izotopów znajdujących się na Ziemi odpowiada zawartości chondrytów węglowych, część nie. Już jakiś czas temu proponowano, że źródłem tej pozostałej części może być Słońce lub mgławica słoneczna.
Opierając się na drobiazgowej analizie atom po atomie, znanej jako ATP (ang. Atom Probe Tomography), badacze zmierzyli obfitość wody w pyle pobranym i sprowadzonym na Ziemię z asteroidy Itokawa przez japońską sondę Hayabusa. Okazało się wówczas, że cząstki wody i jony wodorotlenkowe zostały dosłownie „wszczepione” w skałę, która przechowała je i ochroniła przed wietrzeniem.
„Nasze badania sugerują, że wiatr słoneczny wytworzył wodę na powierzchni maleńkich ziaren pyłu, a ta izotopowo lżejsza woda prawdopodobnie stała się częścią wody znajdującej się dziś na Ziemi.”, powiedział planetolog Phil Bland z Curtin University w Australii. Sądząc po tym, ile wody naukowcy znaleźli w maleńkich cząsteczkach pyłu z asteroidy Itokawa, szacuje się, że asteroidy klasy S mogą zawierać nawet 20 litrów H2O na każdy metr sześcienny skały.
Odkrycie sugeruje, że ziarna pyłu unoszące się w przestrzeni między planetami i asteroidami mogą stanowić ważne źródło wody w Układzie Słonecznym. Kto wie, być może w przyszłości astronauci będą w stanie to źródło wykorzystywać do odnawiania własnych zasobów wody podczas długich kosmicznych podróży.
Źródło: Scimex, fot. tyt. NASA/GSFC/SDO