Komet bærer frossent havvand

Amerikanske forskere har afsløret vand på overfladen af komet Hartley 2, der har en slående lighed med havvandet i Jordens oceaner. Det bekræfter forestillingen om, at kometer fyldte havene op.

Kometer har sandsynligvis afleveret store portioner vand til Jorden, dengang den kun var otte millioner år gammel. Det skete under kraftige kometstorme, der strømmede mod Jorden fra de ydre dele af universet i tidernes morgen. Fold sammen
Læs mere
Foto: TYCHO BRAHE PLANETARIET
Lyt til artiklen

Vil du lytte videre?

Få et Digital Plus-abonnement og lyt videre med det samme.

Skift abonnement

Med Digital Plus kan du lytte til artikler. Du får adgang med det samme.

Livet på Jorden ville ikke eksistere uden flydende vand, og det er derfor et fundamentalt spørgsmål, hvornår og hvordan vandet kom hertil.

Man har længe vidst, at verdenshavene opstod ca. otte millioner år efter, at Jorden blev skabt. Forskerne er derfor overbevist om, at Jorden er blevet født tør, og at vandet efterfølgende er blevet leveret ved et voldsomt bombardement af objekter, der indeholder vand.

Astronomerne har mange bud på, hvad det er for objekter, der har bragt vandet hertil, og en af dem er, at vandet blev båret af kometer fra den ydre del af Solsystemet.

Den teori får nu et kraftigt rygstød efter, at amerikanske forskere fra University of Michigan ved hjælp af rumteleskopet Herschel har observeret en komet, der bærer frossent vand på sin overflade. Vandet har nemlig en sammensætning, der er karakteristisk for den, man finder i Jordens oceaner.

»Disse nye fund er en vigtig brik i forståelsen af, hvad det var for objekter, der fyldte verdenshavene op,« skriver professor i astronomi Edwin Bergin i en mail til Videnskab.dk. Han har ledet studiet, hvis resultater netop er publiceret i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature.

Den danske lektor i planetfysik Henning Haack fra Statens Naturhistoriske Museum er begejstret.

»Det er en rigtig god måling, forskerne har lavet, som stemmer nøjagtigt overens med dem, man får for havvandet på Jorden. Det er et stærkt indicium for kometteorien,« siger lektor Henning Haack.

Havvand og kometvand har samme ophav

Den komet, som Ted Bergin og hans kollegaer havde i kikkerten, kaldes Hartley 2. Ved at granske lyset fra kometen kunne forskerne analysere sig frem til hvilke slags molekyler, der udgør kometens lange hale af damp og støv.

Forskerne kunne konstatere, at kometens hale indeholder vand, der på et afgørende punkt minder om det, man finder i Jordens oceaner. I begge tilfælde har vandet præcis samme forhold mellem koncentrationen af tungt brint (også kaldet deuterium) og almindeligt brint - forholdet mellem disse to brintvarianter, såkaldte isotoper, kan opfattes som vandets unikke fingeraftryk.

Kometen med det frosne havlignende vand skiller sig ud fra de andre kometer, som man har observeret gennem de seneste år.

Rumteleskopet Herschel har siden sin opsendelse i 2009 studeret i alt seks kometer, der alle havde et markant anderledes isotopsammensætning end Jordens oceaner. Forskerne vurderer, at den slags kometer højst kan redegøre for en lille brøkdel af Jordens vand.

Målinger bekræfter teori om kometer

Kometteoriens fortalere har derfor udmærket været klar over, at de måtte på jagt efter andre kometer med den rigtige isotopsammensætning, hvis de ville gøre sig håb om at holde liv i deres forestilling. Med de nye studier af Hartley, kan de ånde lettet op.

Vandet på kometen og havet har nøjagtigt samme fingeraftryk, hvilket bekræfter forestillingen om, at vandet i havet kommer fra kometerne.

Dette er første gang man har fundet vand på en komet, der i den grad ligner almindeligt havvand.

»Kometteorien har længe lidt under, at de observerede kometer havde en anden isotopsammensætning end havvandet. Det har været brugt som et argument mod teorien, men det argument falder fuldstændigt til jorden nu, hvor man rent faktisk har fundet sådan en komet. Det er derfor rimeligt sandsynligt, at der i tidernes morgen fandtes kometer, der leverede vandet,« siger Henning Haack.

Kommer fra hvert sit hjørne af Solsystemet

Astronomerne grubler stadig over, hvorfor vandet på Hartley 2 er så anderledes, men en mulig forklaring kan være, at kometen blev født i en anden del af vores solsystem end de seks kometer, der tidligere er blevet observeret. De to typer af kometer kommer formentlig fra hver sin del af det ydre solsystem, hvor der er store ansamlinger af kometer.

Nogle forskere mener, at Hartley 2 er skabt i Kuiperbæltet, der strækker sig fra planeten Pluto og udefter. De andre seks kan derimod meget vel komme fra Oort Skyen, der omkranser hele Solsystemet.

Et vigtigt skridt fremad i jagten på liv

En anden mulig forklaring kan være, at vandet på de seks kometer faktisk matcher vandet i Jordens oceaner meget godt, og at vi bare ikke kan se det, fordi målingerne af dem er for unøjagtige.

»I virkeligheden kunne det sagtens tænkes, at nogle af de seks kometer har samme sammensætning som Jordens havvand, men at den pointe drukner i måleudsikerheder. Men den diskussion er i bund og grund ligegyldig nu, hvor vi har én sikker måling, og at vi endegyldigt kan sige, at den slags kometer findes,« siger Henning Haack.

Han glæder sig over resultatet og slår fast, at det er en meget vigtig opdagelse:

»Vi ved, at vandet er en forudsætning for liv, som vi kender det, så hvis vi er interesserede i, om der findes liv andre steder, så er det vigtigt at forstå, hvorfor der er vand på vores egen klode. Og det spørgsmål gør dette resultat os klogere på,« slutter han.

Asteroider kan skubbe kometteorien af banen

Kometteorien er de seneste år blevet truet af en anden teori, der påstår, at det var asteroider, der bar vandet til Jorden. Asteroider er små klippesten, der kommer fra asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter i det indre solsystem.

Argumentet for asteroideteorien er, at man har observeret overraskende meget vand i asteroidebæltet.

Men nu, hvor de nye målinger er kommet frem, står kometteorien betydeligt stærkere.

»Nu har vi vist, at i hvert fald én komet bærer havlignende vand. Dette resultat viser, at tilførslen af vand fra andre objekter kan være betydeligt større, end vi hidtil har antaget,« siger professor Bergin.

Tre spørgsmål til forskerne bag opdagelsen

Videnskab.dk har stillet professor Edwin Bergin tre spørgsmål over e-mail. Nedenfor bringes dele af hans svar, som redaktionen modtog kort før deadline.

1. Hvorfor er dette resultat vigtigt?

»Dengang Jorden blev skabt, var klippematerialet for varmt til, at det kunne have vand inden i. Den fremherskende teori er derfor, at Jorden fik sit vand fra objekter udefra, der rummede vand. Potentielle kilder kan være sten fra asteroidebæltet, der har vand fanget i deres indre, samt iskolde kometer.

En måde at spore vandets oprindelse er ud fra forholdet mellem deuterium (tungt brint, red.) og hydrogen i vand (D/H). Ved at måle dette forhold i vores oceaner, meteoritter (der stammer fra asteroidebæltet) og kometer blev det klart, at meteoritter fra asteroidebæltet havde præcis samme D/H-forhold, som vores oceaner, mens kometer ikke havde.

De kometer, hvori man hidtil har kunnet måle forholdet D/H, kommer fra Oort skyen, der omkranser vores solsystem. Disse kometer menes at stamme fra områder tæt på de gigantiske planeter, og blev først spredt ud til store afstande senere.

Men der er en anden familie af kometer, der er skabt på den anden side af Neptuns bane i Kuiperbæltet. Nogle af disse kometer er blevet kastet ud i baner med meget korte perioder, det vil sige at de bevæger sig rundt om Solen meget hurtigere, end kometerne i Oort skyen.

Indtil i dag havde vi ikke været i stand til at måle D/H-forholdet på en komet, der kom fra denne anden familie af kometer (kort periode eller Kuiperbælte-kometer). Men det er altså det, vi har gjort nu, og her fandt vi, at den har samme isotopiske signatur som vores hav.

Dette resultat er meget spændende, da det fortæller os, at mængden af materiale i vores solsystem med Jordlignende vand er meget større, end vi havde troet. Den omfatter nu ikke kun asteroidebæltet, men også Kuiperbæltet. Det betyder ikke definitivt, at Jorden fik sit vand fra Kuiperbæltets kometer, men det bringer nyt liv til en gammel idé,« siger Edwin Bergin.

2. Hvor almindeligt tror du, denne slags kometer er i vores nabolag?

Denne form for kometer er mere talrige i vores nabolag, fordi de har kortere orbitalperioder. Så de kommer meget oftere forbi os end dem, der befinder sig i Oortskyen.«

3. Hvor kom vandet på disse kometer fra?

»Kometer er født ud i den yderste del af vores solsystem, hvor det er ret koldt - kun ti grader over det absolutte nulpunkt (-250 til -260 grader C). De stammer fra bittesmå korn af silikatmateriale (glas eller sand), der har en størrelse, som er mindre end bredden af menneskehår! Disse små kerner bliver isbelagt mere end en million år, før planeter opstod,« slutter han.

Læs artiklen på Videnskab.dk

Tilmeld dig Tech & Videns ugentlige nyhedsbrev - og få det hver torsdag!