Het water dat ons omringt – het water dat we drinken, de oceanen en zelfs het water dat deel uitmaakt van ons lichaam – is ouder dan onze planeet. In feite bestond een deel van dit water al vóórdat de zon begon te stralen. Vaak zeggen we dat we sterrenstof zijn, maar we zijn ook kosmisch water.
In het universum kan water ontstaan door verschillende astrofysische en cosmo-chemische processen. Het kan zich vormen binnen immense moleculaire wolken waar sterren worden geboren; uitgestrekte massa’s van moleculaire waterstof en stof die door de interstellaire ruimte van de melkweg reizen. Een van de beroemdste is de Adelaarnevel, met zijn spectaculaire “Pilaren van de Schepping”. Andere, zoals de Orionnevel, kunnen zelfs met het blote oog worden gezien als een vage vlek onder de “Drie Maries” van het sterrenbeeld Orion tijdens de winternachten.
Wanneer ultraviolette straling deze wolken doordringt, breekt het bepaalde moleculen af die zuurstofatomen vrijgeven, die zich vervolgens combineren met waterstof om water te vormen op de oppervlakte van stofdeeltjes. Dit water is licht “zwaar” vanwege de isotopische samenstelling. Daarom heeft een ster zoals onze zon, die wordt geboren in een van deze wolken, al water beschikbaar voor zijn planetair systeem. Maar het proces stopt hier niet: tijdens de geboorte van de zon worden er nieuwe watermoleculen gevormd aan de randen van het zonnestelsel, waar de ultraviolette stralen van de jonge zon opnieuw chemische reacties veroorzaken. Ten slotte, tijdens de vorming van een nieuwe ster met zijn systeem, wordt er nog een derde soort water gevormd door condensatie van gas zodra dit de juiste temperatuur bereikt; dit keer is het “licht” water, de meest overvloedige vorm.
Onlangs publiceerde het vakblad Nature een studie waarin een team van wetenschappers voor het eerst “zwaar” water heeft gedetecteerd in de gas- en stofschijf die een zeer jonge ster, V883 Ori, omgeeft, met behulp van de Atacama Large Millimeter Array (ALMA). Deze ontdekking bevestigt wat al eerder was onthuld door laboratoriumstudies van meteorieten: dat een zonnestelsel water van verschillende oorsprongen bevat.
De aarde echter, werd gevormd te dicht bij de zon om water in zijn oorspronkelijke materiaal te behouden. Waterrijke asteroïden bevonden zich veel verder weg, in koude en verre gebieden van het zonnestelsel waar water niet alleen kon overleven, maar ook kon worden bewaard in asteroïden die niet werden opgeslokt door de jonge zon. Tijdens de vorming van onze planeet verstoorde de gravitationele interactie tussen Jupiter en Saturnus de banen van verre asteroïden in het zonnestelsel en zorgde ervoor dat velen werden versneld naar interne zones van het zonnestelsel. Gedurende ongeveer 200 miljoen jaar raakte de jonge aarde in een regen van primitieve meteorieten die water en organisch materiaal bevatten, wat de essentiële bouwstenen voor leven toevoegde. In feite registreren de kraters van de maan deze gewelddadige periode van grote inslagen, bekend als de Late Grote Bombardement.
Samenvattend is dit een moment waarop astrofysica en meteorietkunde samenkomen om het verhaal van water te reconstrueren: van de interstellar ruimte tot onze blauwe planeet.
