Dünya'daki Su, Dünya Var Olmadan Önce Güneş Sistemindeydi

Dünya'da yaşamın nasıl ortaya çıktığını bilmiyoruz, ancak kesin olan bir şey var: Gezegenimizde bildiğimiz şekliyle yaşam, yüzeyi saran, dereler halinde akan ve gökten düşen su olmasaydı var olamazdı.

Gezegenimiz yaşam olduğu bilinen ve bol miktarda sıvı su bulunan tek gezegendir. Suyun, nereden ve nasıl geldiğine dair dev soru işaretleri var, ancak yeni araştırmalar, Dünya oluşmadan önce, Güneş Sisteminde var olduğunu gösteriyor.

Fransız Ulusal Doğa Tarihi Müzesi'nden jeokimyacı Jérôme Aléon liderliğindeki bir ekibe göre, Güneş Sistemi'nin doğuşundan gelen bir göktaşındaki su izotopları, bugün Dünya'da bulunan su izotoplarıyla eşleşiyor.

Araştırmacılar makalelerinde, "Güneş Sistemi'ndeki suyun ilk izotopik bileşimi, gezegen cisimlerindeki suyun kökenini anlamak için büyük önem taşıyor, ancak çok sayıda araştırmaya rağmen bilinmiyor" diyor.

"Burada, Güneş Sistemi oluşumunun başlangıcında suyun hidrojen izotopik bileşimini oluşturmak için, en eski Güneş Sistemi kayaları olan ilkel meteoritlerden gelen kalsiyum-alüminyum açısından zengin kapanımlarda (CAI'ler) hidrojenin izotopik bileşimini kullanıyoruz."

Bazı meteorit türleri, Güneş Sistemi'nin doğuşundan itibaren zaman kapsülü görevi görebilir. Bir yıldız, önyıldız zarfının çöküşü olarak bilinen, kendi yerçekimi altında çöken bir gaz ve toz bulutundan doğar.

Bu arada, etrafındaki buluttaki malzeme, büyüyen, dönen yıldızı besleyen bir diske dönüşür. Büyümeyi bitirdiğinde, o buluttan geriye kalanlar, o yıldızın sistemindeki diğer her şeyi oluşturur. Yani gezegenler, asteroitler, kuyruklu yıldızlar vb.

Bunların çoğu Dünya'dan bile daha eskidir; radyometrik tarihleme, Dünya'nın 4,54 milyar yıl önce oluştuğunu gösteriyor.

Tüm birikim süreci genellikle bu ilkel malzemeleri ısıtır ve kökenlerinin izlerini silen biçimlere sıkıştırır. Bu da su içeriğinin analizini zorlaştırır.

Yine de araştırmacılara fırsat sağlayan, Dünya'nın yüzeyine ulaşan kaya örnekleri vardır.

1962 yılında Kazakistan'da bulunan Efremovka göktaşı, 4,57 milyar yıl öncesine tarihlenen unsurlara sahip. Aléon ve meslektaşlarının, tam da bu amaç için geliştirilmiş yeni bir teknik kullanarak analiz ettikleri şey, bu göktaşı ve onun kalsiyum ve alüminyum açısından zengin eski kalıntılarıydı.

Göktaşının su içeriğini ölçmek için, örneklerindeki tüm mineralleri belirlemek ve araştırmak için odaklanmış iyon ışını görüntülemeyi kullandılar ve sonuçları geniş bir su içeriğine sahip sekiz karasal referans malzemesiyle karşılaştırdılar. Ardından göktaşındaki hidrojen izotoplarının oranını incelediler.

Bu oranlar, büyüleyici bir şekilde, suyun imzasını belirlemek için kullanılabilir. İzotoplar, farklı sayıda nötron içeren bir elementin varyantlarıdır. Ağır hidrojen olarak da bilinen döteryumun bir protonu ve bir nötronu vardır. Protium veya hafif hidrojen, bir protona sahiptir ve nötron içermez.

Hidrojen, suyun bileşenlerinden biri olduğu için, bu iki izotopun kayalardaki oranı, bize kayanın maruz kaldığı su hakkında bilgi verebilir. Örneğin, protium, burada Dünya'daki baskın hidrojen izotopudur. Mars'ta döteryum baskın izotoptur.

Efremovka göktaşındaki mineraller ve oranlar, Güneş Sistemi tarihinin ilk 200.000 yılında, gezegenler (yani gezegen tohumları) oluşmadan önce, iki büyük gaz rezervuarının bulunduğunu ortaya koydu. Bu rezervuarlardan biri, Güneş Sistemi'ndeki maddenin yoğunlaşmasına neden olan güneş gazını içeriyordu.

Ekip, diğerinin su açısından zengin olduğunu buldu. Bu su, muhtemelen, ön-yıldız zarfının çöküşü sırasında iç Güneş Sistemi'ne doğru düşen büyük bir yıldızlararası madde akışından geldi.

Büyüleyici bir şekilde, bu su, izotopik bileşimi bakımından Dünya'nın suyuna çok benzer. Bu, suyun ilk Güneş Sistemi'nde başlangıcından bu yana (Dünya'nın ön-gezegen diskinde bir pırıltı bile olmadan önce) mevcut olduğunu gösteriyor.

Araştırma Nature Astronomy'de yayınlandı.