Jorden är unik i vårt solsystem:det är den enda jordiska planeten med en stor mängd vatten och en relativt stor måne, som stabiliserar jordens axel. Båda var nödvändiga för att jorden skulle utveckla liv. Planetologer vid universitetet i Münster (Tyskland) har nu kunnat visa, för första gången, att vattnet kom till jorden när månen bildades för cirka 4,4 miljarder år sedan. Månen bildades när jorden träffades av en kropp ungefär lika stor som Mars, även kallad Theia. Tills nu, forskare hade antagit att Theia har sitt ursprung i det inre solsystemet nära jorden. Dock, forskare från Münster kan nu visa att Theia kommer från det yttre solsystemet, och den levererade stora mängder vatten till jorden. Resultaten publiceras i det aktuella numret av Natur astronomi .

Från det yttre in i det inre solsystemet

Jorden bildades i det "torra" inre solsystemet, och därför är det något förvånande att det finns vatten på jorden. För att förstå varför det är så, vi måste gå tillbaka i tiden när solsystemet bildades för cirka 4,5 miljarder år sedan. Från tidigare studier, vi vet att solsystemet blev strukturerat så att de "torra" materialen separerades från de "våta" materialen:de så kallade "kolhaltiga" meteoriterna, som är relativt rika på vatten, kommer från det yttre solsystemet, medan de torrare "icke-kolhaltiga" meteoriterna kommer från det inre solsystemet. Medan tidigare studier har visat att kolhaltiga material sannolikt var ansvariga för att leverera vattnet till jorden, det var okänt när och hur detta kolhaltiga material – och därmed vattnet – kom till jorden. "Vi har använt molybdenisotoper för att svara på denna fråga. Molybdenisotoperna gör att vi tydligt kan skilja på kolhaltigt och icke-kolhaltigt material, och som sådan representerar ett "genetiskt fingeravtryck" av material från det yttre och inre solsystemet, " förklarar Dr Gerrit Budde från Institute of Planetology i Münster och huvudförfattare till studien.

De mätningar som gjorts av forskarna från Münster visar att jordens isotopsammansättning av molybden ligger mellan de kolhaltiga och icke-kolhaltiga meteoriterna, visar att en del av jordens molybden har sitt ursprung i det yttre solsystemet. I detta sammanhang, de kemiska egenskaperna hos molybden spelar en nyckelroll eftersom, eftersom det är ett järnälskande element, det mesta av jordens molybden finns i kärnan. "Molybdenet som är tillgängligt idag i jordens mantel, därför, härstammar från de sena stadierna av jordens bildning, medan molybden från tidigare faser är helt i kärnan, " förklarar Dr. Christoph Burkhardt, andra författare till studien. Forskarnas resultat visar därför, för första gången, att kolhaltigt material från det yttre solsystemet anlände till jorden sent.

Men forskarna går ett steg längre. De visar att det mesta av molybdenet i jordens mantel tillfördes av protoplaneten Theia, vars kollision med jorden för 4,4 miljarder år sedan ledde till att månen bildades. Dock, eftersom en stor del av molybdenet i jordens mantel härrör från det yttre solsystemet, det betyder att Theia själv också härstammar från det yttre solsystemet. Enligt forskarna, kollisionen gav tillräckligt med kolhaltigt material för att stå för hela mängden vatten på jorden. "Vårt tillvägagångssätt är unikt eftersom för första gången, det tillåter oss att associera ursprunget till vattnet på jorden med månens bildning. För att uttrycka sig enkelt, utan månen skulle det förmodligen inte finnas något liv på jorden, säger Thorsten Kleine, Professor i planetologi vid universitetet i Münster.