Var kom jordens vatten ifrån? Även om kometer, med sina isiga kärnor, verkar vara idealiska kandidater, analyser har hittills visat att deras vatten skiljer sig från det i våra hav. Nu, dock, ett internationellt team, sammanföra CNRS-forskare vid Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres (Paris Observatory - PSL/CNRS/ Sorbonne University/University of Cergy-Pontoise) och Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (Paris Observatory - PSL/ CNRS/Sorbonne University/University of Paris), har funnit att en familj av kometer, de hyperaktiva kometerna, innehåller vatten som liknar landvatten. Studien, publiceras i tidskriften Astronomi &Astrofysik den 20 maj, 2019, baseras i synnerhet på mätningar av kometen 46P/Wirtanen utförda av SOFIA, NASA:s Stratosfärobservatorium för infraröd astronomi.

Enligt standardteorin, Jorden tros ha bildats från kollisionen av små himlakroppar som kallas planetesimals. Eftersom sådana kroppar var fattiga på vatten, Jordens vatten måste ha levererats antingen av en större planetesimal eller av en skur av mindre föremål som asteroider eller kometer.

För att spåra källan till landvatten, forskare studerar isotopförhållanden1, och i synnerhet förhållandet i vatten mellan deuterium och väte, känt som D/H-förhållandet (deuterium är en tyngre form av väte). När en komet närmar sig solen, dess is sublimerar, bildar en atmosfär av vattenånga som kan analyseras på distans. Dock, D/H-förhållandena för kometer som hittills uppmätts har i allmänhet varit dubbelt till tre gånger högre än för havsvatten, vilket innebär att kometer bara levererade cirka 10 % av jordens vatten.

När kometen 46P/Wirtanen närmade sig jorden i december 2018 analyserades den med hjälp av SOFIAs luftburna observatorium, bärs ombord på ett Boeing-flygplan. Detta var den tredje kometen som uppvisade samma D/H-förhållande som landvatten. Liksom de två tidigare kometerna, den tillhör kategorin hyperaktiva kometer som, när de närmar sig solen, släpper ut mer vatten än vad kärnans yta bör tillåta. Överskottet produceras av isrika partiklar som finns i deras atmosfär.

Fascinerad, forskarna bestämde den aktiva fraktionen (dvs. den del av kärnans yta som krävs för att producera mängden vatten som finns i deras atmosfär) av alla kometer med ett känt D/H-förhållande. De fann att det fanns en omvänd korrelation mellan den aktiva fraktionen och D/H-förhållandet för vattenångan:ju mer en komet tenderar mot hyperaktivitet (dvs en aktiv fraktion som överstiger 1), ju mer dess D/H-förhållande minskar och närmar sig jordens.

Hyperaktiva kometer, vars vattenånga delvis härrör från isiga korn som drivs ut i deras atmosfär har alltså ett D/H-förhållande som liknar det för landvatten, till skillnad från kometer vars gashalo endast produceras av ytis. Forskarna föreslår att D/H-förhållandena uppmätta i atmosfären hos den senare inte nödvändigtvis är indikativa för isen som finns i deras kärna. Om denna hypotes är korrekt, vattnet i alla kometkärnor kan faktiskt vara mycket likt landvatten, återuppta debatten om ursprunget till jordens hav.