Springen naar inhoud

- - - - -

Meteorieten brachten water naar aarde


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 juli 2012 - 12:22

Het water op aarde danken we aan de inslag van meteorieten. Eerder namen astronomen aan dat ook kometen daar een grote bijdrage aan hadden geleverd.

Geplaatste afbeelding

Toen de aarde en andere planeten in ons zonnestelsel zich vormden, was het te warm voor water en ijs. De aarde begon dus droog, en het water op onze planeet moet ergens anders vandaan zijn gekomen. Astrobioloog Conel Alexander onderzocht welke soort meteorieten verantwoordelijk kon zijn voor ons water. Hij en zijn team analyseerden daarom de verhouding tussen waterstof en deuterium (de stabiele zware isotoop van waterstof) in zogeheten koolstofrijke chondrieten (brokstokken van primitieve planetoïden) en kometen. Ze vergeleken deze met de aanwezige verhoudingen van die stoffen op aarde. De meteorieten kwamen daarbij het dichtst in de buurt. Het ijs van kometen bevatte te veel deuterium om onze bron van water te zijn geweest.

Lees verder

Zoals te zien op nwtonline

Publicatie:
Alexander, C. M. O'D. et al. Science 2012, DOI: 10.1126/science.1223474
This is weird as hell. I approve.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5382 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 juli 2012 - 20:29

NWT stelt letterlijk: "Het water op Aarde danken wij aan meteorieten."

Ik vind dat vooralsnog veel te stellig, er zijn nogal wat steekhoudende theorieën die andere 'bronnen' voor water aanboren.

De 'droge' Aarde theorie gaat er van uit, dat vrijwel al het water van buiten gekomen is, omdat de Aarde tot 3.8 miljard jaar geleden te heet was. Daar is nogal wat op aan te merken, zo wijzen andere studies uit, onder meer met betrekking tot zirkoon dat er 4 tot 4.4 miljard jaar geleden al water op Aarde was.

Dat er water van kometen of - naar nu aanneemlijker is - van meteorieten afkomstig kan zijn lijkt waarschijnlijk. Maar het betreft dan toch een mogelijk bescheiden deel (schattingen rond 10%).

Fysisorptie (van der Waals krachten) van water is een serieuze mogelijkheid. Water was tijdens de vorming van het zonnestelsel in ruime mate aanwezig in een wolk damp met een geschatte massa van drie keer de Aarde binnen 3 AU van de Zon. Water maakt ongeveer 0,04% van de Aardmassa uit, een fractie van de hoeveelheid in die wolk.

Dan is er nog de outgassing en lekkage uit waterhoudende mineralen, die een enorme hoeveelheid water bevatten. De hypotheses dat water van meet af aan deel uitmaakte van de Aarde zijn nog lang niet weerlegd. Zie DIT artikel in New Scientist, en the origin of water in Wikipedia

Veranderd door Michel Uphoff, 14 juli 2012 - 20:45

Motus inter corpora relativus tantum est.

#3

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 juli 2012 - 22:47

Maar je kan ook opmerken dat kometen van een andere plaats (Kuipergordel en verder) komen dan meteorieten. Geeft informatie over deze losse objecten ook geen info over de plaats waar het water vandaan komt? Als water door fysisorptie op aarde komt moet dat water "uit de buurt" komen, en niet daar waar kometen vandaan komen. En inderdaad klopt in elk geval de isotoopsamenstelling al.
This is weird as hell. I approve.

#4

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5382 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 juli 2012 - 15:00

Geeft informatie over deze losse objecten ook geen info over de plaats waar het water vandaan komt?


Jazeker, genoemde isotopenverhoudingen zijn een aanwijzing mbt. de afkomst van (een deel van) het water. Maar het is - en daar gaat NWT m.i. de mist in - geen bewijs voor de enige oorsprong van het water.

En inderdaad klopt in elk geval de isotoopsamenstelling al.


Dus is de fysisorptietheorie ook door deze waarneming niet in zeggingskracht afgenomen, sterker ze wordt er door ondersteund.

Jammer dat het een betaalartikel is, dus ik moet het even doen met de samenvatting, en die stelt ondermeer:

>> Chondritic meteorites are asteroidal fragments that retain records of the first few million years of solar system history.... The bulk hydrogen and nitrogen isotopic compositions of CI chondrites suggest that they were the principal source of the Earth's volatiles. <<

Fragmenten, waarvan? Van de myriaden planetesimalen die o.m. de Aarde hebben gevormd. Het lijkt dan ook logisch dat de samenstelling van Aarde en resten van planetesimalen die we nu 'meterorieten' noemen overeenkomsten vertonen. Zegt dit iets over een 'droge' vroege Aarde die pas bij het 'late heavy bombardment' voorzien is van water? Nee, niets. Het wijst er alleen op dat áls er al een aanmerkelijke hoeveelheid water op Aarde later door inslag is toegevoegd, kometen (materiaal uit de buitengebieden van het zonnestelsel) geen waarschijnlijke bron zijn.

De suggestie die van de NWT kop uitgaat is: Aarde was droog, en inslaande meteorieten hebben later (want een kenmerk van meteorieten is dat ze neerdalen op een reeds bestaande Aarde, anders heten die dingen planetesimalen) later het water toegevoegd. Daar is met dit onderzoek m.i. geen spaan bewijs voor geleverd.

Veranderd door Michel Uphoff, 15 juli 2012 - 19:55

Motus inter corpora relativus tantum est.

#5

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 15 juli 2012 - 21:14

Jammer dat het een betaalartikel is


Ik kan beschikken over toegang, maar blijkbaar niet voor "early content". Vanaf het moment dat het in druk komt kan ik het bezorgen.
This is weird as hell. I approve.

#6

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5382 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 augustus 2012 - 18:00

Heb inmiddels het artikel gelezen, en dat geeft mij geen nieuwe inzichten, de stelling:

Het wijst er alleen op dat áls er al een aanmerkelijke hoeveelheid water op Aarde later door inslag is toegevoegd, kometen (materiaal uit de buitengebieden van het zonnestelsel) geen waarschijnlijke bron zijn.


Blijft wat mij betreft overeind.

Veranderd door Michel Uphoff, 17 augustus 2012 - 18:00

Motus inter corpora relativus tantum est.

#7

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 17 augustus 2012 - 19:49

Ik heb wat verder gesnuisterd in referenties, en ik vond uiteindelijk dit overzicht. Blijkt dat er nogal wat wisselende denkbeelden zijn geweest. Interessant voer voor discussie.
This is weird as hell. I approve.

#8

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5382 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 augustus 2012 - 16:50

Interessant overzicht. Hoe het water op Aarde is terecht gekomen heeft geleid tot een discussie die denk ik nog wel jaren door zal lopen. Misschien kunnen we hier er ons steentje aan bijdragen door voors en tegens bij de twee meest gehoorde hypothesen te formuleren. Daarvoor de twee versies; De Aarde was al vroeg 'nat' versus er was een 'Late Heavy Bombardment' hier kort op een rij.

Natte Aarde theorie:
In de eerste 100 miljoen jaar van de vorming van het zonnestelsel werd door accretie van planetisimalen die water (schatting 0,1 volumeprocenten 0,025 gewichtsprocenten) bevatten de Aarde gevormd.
Het al 4,4 miljard geleden voorkomen van zirkoon (water als medium is nodig voor het kristalliseren van dit mineraal) spreekt voor dit standpunt. En na 200 miljoen jaar al was het oppervlak vergaand afgekoeld en waterrijk.
Fysisorptie (door van der Waals krachten) van water kan een tweede waterbron geweest zijn. Water was tijdens de vorming van het zonnestelsel in ruime mate aanwezig in een wolk damp met een geschatte massa van drie keer de Aarde binnen 3 AU van de Zon.
Water maakt ongeveer 0,04% van de Aardmassa uit, een fractie van de hoeveelheid in die wolk.
Dit wordt mede ondersteund door de ontdekking van ongelofelijke hoeveelheden water in het heelal; een wolk van 140.000.000.000.000 (140 biljoen) keer de hoeveelheid water op Aarde is aangetoon op een afstand van 12 miljard lichtjaar (dus vrij kort na het onstaan van het heelal).
Hiernaast is er in meterorieten, op planetoïden, kometen, manen en Mars en zelfs de Maan water aangetoond. Water is dus heel gewoon in het heelal.

Crater-with-ice-layer-in-Vastitis-Borealis.jpg
Krater met ijslaag in Vastitis Borealis, Mars

De Aarde kreeg al na 100 miljoen jaar een vast oppervlak, maar ook na 100 miljoen jaar zal er nog menig stuk ruimtepuin ingeslagen zijn.
Dit kunnen ook kometen zijn en die zouden eveneens hebben bijgedragen aan de waterrijkdom op Aarde.
Deze hypothese wordt inmiddels tegengesproken door de isotopenverhoudingen, die wijzen op water dat van minder ver (tussen Mars en Jupiter) vandaan zou moeten komen. Wat voor kometen werd aangezien zouden waarschijnlijk waterrijke chondrieten (Main Belt Comets, MBC's) zijn die zich in de planetoïdengordel ophielden en door baanverstoring door voornamelijk Jupiter voor een deel door de Aarde zijn ingevangen.
Onder die MBC's bevindt zich ook de grote planetoïde Ceres, die in 2015 bezocht zal worden door DAWN.
Er wordt geschat dat deze chondrieten tussen 10 en 35 miljoen jaar vanaf het ontstaan van de proto-Aarde in grote hoeveelheden op de aarde terecht kwamen, in een fase waarin de Aarde ongeveer de helft van de huidige massa had.
Lang niet alle wetenschappers zijn er van overtuigd, dat de overenkomst van isotopenverhouding tussen oceaanwater en chondrieten per sé wijst op het later invangen van grote aantallen chondrieten, de planetisimalen bestonden immers uit vergelijkbare grondstoffen.
Tegen de natte aarde hypothese wordt aangevoerd, dat de planetisimalen waarschijnlijk volledig 'drooggekookt' waren, en dat het LHB een realistischer scenario zou opleveren omdat er op Aarde vrijwel geen rotsen te vinden zijn ouder dan 3,8 gy.

LHB theorie:
Onderzoek van maanstenen meegenomen door de Apollo astronauten leidde tot een verrassend inzicht, de maanstenen waren tussen 1,9 en 4,4 gy oud maar veruit de meeste hadden dezelfde leeftijd, 3,9 gy. En dat terwijl ze van drie verschillende locaties op de Maan kwamen.
Daaruit werd de conclusie getrokken dat het grootste deel van de Maankraters in een vrij beperkte periode rond 3,9 gy geleden moet zijn onstaan in een periode die het Late Heavy Bombardment wordt genoemd.
Wat het LHB heeft veroorzaakt is nog steeds een bron van twisten; Men denkt aan migrerende reuzenplaneten, aan het starten van de '1:2 baanresonantie' van Jupiter en Saturnus met bijbehorende evenwichtsverstoringen, aan een uit het zonnestelsel weggeziepte gasreus en andere oorzaken die een sterke zwaartekrachtsverstoring teweeg brachten waardoor er honderduizenden brokstukken uit de astroïdengordel richting Mars, Aarde, Maan, Venus en Mercurius werden gezwiept.
Er wordt aangenomen dat de Aarde al na 100 miljoen jaar een korst zou hebben gekregen, en aangezien er bijna nergens rotsen ouder dan 3,8 miljard jaar gevonden worden moet er zich iets als de LHB catastrofe hebben voltrokken menen velen.
Volgens een aantal wetenschappers waren de planetisimalen te heet om nog water te kunnen bevatten, en ook de Aarde was de eerste honderden miljoenen jaren volledig 'drooggekookt'.
Het LHB zou de aardkorst weer roodgloeiend gemaakt kunnen hebben, en dus moet water na (of in de eindfase van) het LHB van buitenaf zijn toegevoegd, en dat maakt kometen (en naar wij nu waarschijnlijker vinden de MBC's) de belangrijkste bron van water op Aarde.

Berekeningen komen tot de volgende schattingen voor het aantal kraters dat tijdens het LHB onstaan moet zijn:
- Meer dan 22.000 inslagkraters van 20 km of meer
- Ongeveer 50 kraters met diameters van meer dan 1000 km
- Een handvol kraters met diameters groter dan 5000 km
- Iedere eeuw moet er een grote inslag hebben plaatsgevonden.

Op Aarde is geen echter bewijs voor het Late Heavy Bombardment te vinden, omdat de oudste Aardse gesteenten maar 3,8 Gy oud zijn. De voorstanders van het LHB zeggen dat dit logisch is, de Aardkorst is volledig gesmolten geraakt en dus zijn de dateringsuitgangswaarden 'gereset'.

Het LHB is een bron van heftig dispuut, men werpt tegen:
- De door de Apollo astronauten meegenomen maanstenen zijn mogelijk grotendeels afkomstig van de laatste grote inslag die Mare Imbrium 3,9 gy geleden op de Maan liet ontstaan. Een kaartje maakt dit standpunt duidelijk.

Moon Mare Imbrium and Apollo.jpg

Aangenomen wordt dat de inslag die Mare Imbrium veroorzaakte een regen van materiaal over de Maan geeft verspreid, in een gebied twee keer de diameter van deze 'zee', en dat het dus aannemelijk is dat de losse stenen op alle drie de locaties voornamelijk van deze ene inslag afkomstig waren.
Als dit correct is, staat de datering van het merendeel van de Maankraters op losse schroeven (en ook die van Mars- en Mercurius kraters die hiervan afgeleid is), en is de LHB hypothese sterk afgezwakt.
- Het al genoemde zirkoon op Aardedat 4,4 gy oud zou moeten zijn.
- Het Aitken bassin op de Maan dat 4,1 gy oud zou zijn.

Interessant essay dat de eerste tijd op Aarde beschrijft: HIER

Wellicht brengt het MSL (Curiosity) meer inzicht, het LHB zou ook Mars hebben geteisterd.

Motus inter corpora relativus tantum est.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures