Aards water is ouder dan de zon

Een groot deel van het water in ons zonnestelsel is afkomstig van ijs dat vóór de geboorte van de zon is ontstaan. Dat blijkt uit modelberekeningen door een Amerikaans-Brits team van wetenschappers, die deze week gepubliceerd zijn in Science.

In haar jeugd was de zon omringd door een schijf van brokken ijs en gesteente die door samenklontering uitgroeiden tot de planeten. Maar was dat ijs rechtstreeks afkomstig uit de interstellaire gaswolk waaruit de zon is ontstaan? Of werd het ‘oerijs’ tijdens het roerige vormingsproces van ons planetenstelsel afgebroken?

Om die vragen te kunnen beantwoorden, hebben de wetenschappers zich gericht op de atomaire samenstelling van het water. Normaal gesproken bestaan watermoleculen uit één zuurstofatoom en twee waterstofatomen. Maar in sommige watermoleculen zit een deuteriumatoom (een zwaardere isotoop van waterstof) op de plek van een van de waterstofatomen.

Met hun computermodel hebben de wetenschappers onderzocht hoeveel deuteriumhoudend water er via chemische processen kan ontstaan in een ‘protoplanetaire’ schijf die zónder deuteriumhoudend water begint. De berekeningen laten zien dat dit niet genoeg deuteriumhoudend water oplevert om de waargenomen hoeveelheden in bijvoorbeeld de aardse oceanen te kunnen verklaren.

Dat betekent dat het water in ons zonnestelsel voor een belangrijk deel rechtstreeks afkomstig is van de oerwolk waaruit zon en planeten zijn ontstaan. Van interstellair ‘waterijs’, dat onder zeer lage temperaturen is gevormd, is bekend dat het relatief veel deuterium bevat. Het water in onze oceanen is misschien wel voor de helft van deze bron afkomstig.