Jordens tillgång på vatten är otroligt viktig för dess förmåga att upprätthålla liv, men var kom det vattnet ifrån? Var den närvarande när jorden bildades eller levererades den senare av meteoriter eller kometer från yttre rymden?

Källan till jordens vatten har varit en långvarig debatt och Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) forskare tror att de har svaret – och de hittade det genom att titta på stenar från månen.

Eftersom jord-månesystemet bildades tillsammans från nedslaget av två stora kroppar mycket tidigt i solsystemets historia, är deras historier väldigt sammanlänkade. Och eftersom månen saknar plattektonik och vittring, processer som tenderar att radera eller skymma bevis på jorden, är månen faktiskt ett bra ställe att leta efter ledtrådar till jordens vattens historia.

Även om nära 70 procent av jordens yta är täckt med vatten, är planeten totalt sett en relativt torr plats jämfört med många andra objekt i solsystemet. Och månen är ännu torrare. Konventionell visdom var att bristen på flyktiga arter (som vatten) på jorden – och särskilt månen – berodde på denna våldsamma påverkan som orsakade utarmning av flyktiga element.

Men genom att titta på den isotopiska sammansättningen av månstenar fann teamet att kroppar som var involverade i nedslaget som bildade Jord-månesystemet hade mycket låga nivåer av flyktiga element före nedslaget, inte på grund av det. Specifikt använde teamet den relativa mängden av den flyktiga och radioaktiva isotopen rubidium-87 ( ⁸⁷ Rb), som beräknas från dess dotterisotop strontium-87 ( ⁸⁷ Sr), för att bestämma budgeten för Rb i jord-månesystemet när det bildades. Teamet upptäckte det eftersom ⁸⁷ Sr, en proxy för månens långsiktiga flyktiga budget, var så låg att kropparna som kolliderade måste båda ha varit torra till att börja med, och inte mycket kunde ha lagts till sedan dess.

"Antingen föddes jorden med vattnet vi har, eller så drabbades vi av något som i princip var rent H₂ Åh, med inte mycket annat i det. Detta arbete eliminerar meteoriter eller asteroider som möjliga vattenkällor på jorden och pekar starkt mot alternativet "född med det", säger kosmokemisten Greg Brennecka, en medförfattare till tidningen.

Förutom att kraftigt minska den potentiella källan till jordens vatten, avslöjar detta arbete dessutom att de stora kropparna som kolliderade båda måste ha kommit från det inre solsystemet, och händelsen kunde inte ha inträffat före 4,45 miljarder år sedan, vilket kraftigt minskade bildningen månens fönster.

Enligt Lars Borg, huvudförfattaren till studien:"Det fanns bara ett fåtal typer av material som kunde ha kombinerats för att göra jorden och månen, och de var inte exotiska - de var sannolikt båda bara stora kroppar som bildades i ungefär samma område som råkade stöta på varandra lite mer än 100 miljoner år efter att solsystemet bildades...men tur för oss gjorde de just det."

Forskningen visas i Proceedings of the National Academy of Sciences .