Recente astronomische ontdekkingen suggereren een verrassende mogelijkheid: het water dat de oceanen van de aarde vult, en zelfs het water dat we voor het dagelijks leven gebruiken, kan aanzienlijk ouder zijn dan onze zon. Een team van internationale onderzoekers heeft direct bewijs gevonden dat dit concept ondersteunt, waardoor ons begrip van hoe water, en mogelijk de ingrediënten voor het leven, over de kosmos verdeeld zijn, dramatisch verandert.
Ongekende detectie van eeuwenoud water
De bevinding komt voort uit waarnemingen gedaan met de Atacama Large Millimeter Array (ALMA), een krachtige telescoop in Chili. Astronomen hebben een zeldzame vorm van ‘zwaar water’ – specifiek dubbel gedeutereerd water – ontdekt in een jong sterrensysteem genaamd V883 Orionis, dat zich op ongeveer 1300 lichtjaar afstand bevindt. Deze vorm van water bevat twee atomen deuterium, een zwaardere isotoop van waterstof.
Deze detectie is bijzonder belangrijk omdat ze het eerste directe bewijs levert dat watermoleculen een lange en tumultueuze interstellaire reis hebben overleefd. Het water dat wordt waargenomen in de planeetvormende schijf van V883 Orionis is naar schatting veel ouder dan de ster in het centrum van het systeem, en bestond al lang voordat de ster zelf werd geboren in moleculaire wolken.
Implicaties voor ons zonnestelsel
De ontdekking heeft diepgaande gevolgen voor ons eigen zonnestelsel. Onderzoekers suggereren dat een groot deel van het water dat op aarde, en in kometen en andere ijzige lichamen, wordt aangetroffen, afkomstig zou kunnen zijn van oud ijs – overblijfselen van moleculaire wolken die miljarden jaren vóór de vorming van onze zon bestonden.
‘Onze detectie toont definitief aan dat het water dat in deze schijf wordt waargenomen ouder is dan de centrale ster en ontstond in de allereerste stadia van ster- en planeetvorming’, legt Margot Leemker uit, hoofdauteur van het onderzoek aan de Universiteit van Milaan. “Dit vertegenwoordigt een grote vooruitgang in het begrijpen hoe dit water via soortgelijke processen zijn weg naar ons zonnestelsel en mogelijk naar de aarde heeft gevonden.”
De kosmische erfenis van water en het potentieel voor leven
Als water veerkrachtig genoeg blijkt te zijn om elke fase van de ontwikkeling van sterren en planeten te overleven, impliceert dit dat de fundamentele ingrediënten voor het leven niet uitsluitend door sterren worden geproduceerd. In plaats daarvan kunnen ze worden geërfd van de uitgestrekte, koude gebieden in de ruimte tussen sterren. Dit idee verbindt de aanwezigheid van water – en de mogelijkheid van leven – in het hele universum.
Hoe wetenschappers de leeftijd van het water bepaalden
De bevindingen van het team zijn afhankelijk van de meting van dubbel gedeutereerd water. Als watermoleculen voortdurend binnen de schijf zouden worden vernietigd en hervormd, zouden de niveaus van deze zeldzame vorm aanzienlijk lager zijn. De waarnemingen brachten echter een hoge concentratie dubbel gedeutereerd water aan het licht, vergelijkbaar met wat wordt aangetroffen in uitzonderlijk jonge, zich ontwikkelende sterren en zelfs in kometen in ons eigen zonnestelsel. Dit wijst er sterk op dat het ijs in de schijf is ‘geërfd’ van oude interstellaire wolken in plaats van nieuw gevormd.
Twee theorieën over het water op aarde
Wetenschappers hebben lang gedebatteerd over de oorsprong van het water op aarde. Eén theorie stelt dat onze planeet ongeveer 4,5 miljard jaar geleden gassen vrijgaf, waardoor uiteindelijk een atmosfeer ontstond en regen kon vallen, die zich ophoopte in de oceanen. Veel wetenschappers geloven echter dat een groter deel van het water op aarde werd aangevoerd door botsingen met kometen en ijzige asteroïden – of een combinatie van beide. Deze recente ontdekking geeft nog meer gewicht aan de ‘kosmische levering’-theorie.
‘Tot nu toe wisten we niet zeker of het water dat in kometen en planeten wordt aangetroffen, vers is gevormd in jonge schijven zoals V883 Ori, of dat het afkomstig is uit oude interstellaire wolken’, zegt John Tobin, co-auteur van de National Science Foundation. Dit onderzoek levert overtuigend bewijs dat dit laatste ondersteunt.
Concluderend biedt de detectie van oud, dubbel gedeutereerd water in het V883 Orionis-systeem een fascinerende inkijk in de oorsprong van water – en mogelijk leven – in het universum. Het versterkt het idee dat de bouwstenen van onze wereld misschien wel zijn geërfd van de koude, uitgestrekte ruimte, lang voordat onze zon überhaupt bestond. Deze ontdekking leidt tot een herbeoordeling van de manier waarop water over de kosmos wordt verdeeld en tot de mogelijkheid dat de fundamentele ingrediënten van het leven veel wijdverspreider zijn dan eerder werd gedacht.
