Solvind skaper vann i stjernestøv, konsekvenser for livet

Denne illustrasjonen viser vann som dannes på interplanetære støvpartikler på grunn av plassforvitring fra solvinden. Hydrogenioner i solvinden reagerer med oksygenatomer i støvet for å lage vannet inne i små vesikler (blå). Denne typen vannforma

Denne illustrasjonen viser vann som dannes på interplanetære støvpartikler på grunn av plassforvitring fra solvinden. Hydrogenioner i solvinden reagerer med oksygenatomer i støvet for å lage vannet inne i små vesikler (blå). Denne typen vanndannelse forekommer sannsynligvis i andre planetsystemer så vel som i våre egne. (Bildekreditt: Lawrence Livermore National Laboratory)



Solvind kan danne vann på interplanetarisk støv, og kan potensielt legge til ursoppen som ga liv på jorden, sier forskere.



På jorden er det liv praktisk talt overalt hvor vann er funnet. Tidligere forskning antyder mye av dette vann kan ha kommet til jorden fra kometer regner ned på planeten. Men forskere har foreslått en annen vannkilde i det luftløse tomrommet i rommet - den kontinuerlige strømmen av ladede partikler fra solen, en bekk kjent som sol-vind .

Denne vinden består hovedsakelig av protoner, de positivt ladede kjernene til hydrogenatomer. Når disse partiklene smeller mot oksygenbelastede bergarter-for eksempel mineraler kjent som silikater-kan de i prinsippet danne vannmolekyler.



Opprettelsen av vann via solvinden kan bidra til å forklare tilstedeværelsen av vann på månen og på asteroider. Vinden kunne også ha dannet vann på interplanetarisk støv, som igjen kunne ha regnet vann ned på jorden og andre steinete planeter.

'Interplanetarisk støv lander kontinuerlig på jorden og andre solsystemkropper,' sier studieforfatter Hope Ishii, en forsker i astromaterialer ved University of Hawaii. I dag mottar Jorden omtrent 30 000 til 40 000 tonn interplanetarisk støv per år. Denne mengden antas å ha vært betydelig høyere da jorden var ung, fordi det var mer interplanetarisk støv som drev gjennom solsystemet.

Interessant nok er interplanetarisk støv også kjent for å ha flere karbonbelastede organiske molekyler enn noen annen kjent klasse av meteorittisk materiale. Slikt støv kan godt ha fungert som en kontinuerlig nedbør av små reaksjonskar som inneholder både vann og organisk materiale som er nødvendig for eventuelt livets opprinnelse , 'Sa Ishii.



Imidlertid har forskere diskutert i flere tiår om solvinden kan generere vann på felgene eller overflatelagene av bergarter i rommet.

'Kontroversen har vart så lenge fordi analytiske teknikker frem til nå ikke var i stand til å bekrefte tilstedeværelsen av vann, fordi mengden vann som produseres er liten og den er lokalisert i veldig tynne felger på overflatene av silikatmineraler,' Ishii sa. 'Det var også en utfordring å bekrefte ved studier av overflatejord fra månen, fordi vann som produseres der, kontinuerlig gasser ut i verdensrommet.'

Nå kan Ishii og hennes kolleger ha løst denne kontroversen ved å oppdage vann som er forseglet i overflatelagene av interplanetarisk støv.



'Vi har vist at solvindproduksjon av vann faktisk skjer,' sa Ishii til guesswhozoo.com.

Forskerne analyserte interplanetarisk støv samlet i den tørre stratosfæren i en høyde på omtrent 20 kilometer. Ved å bruke flagg belagt med silikonolje montert på vingestolene til NASA -fly, samlet forskerne disse partiklene da de regnet ned fra himmelen.

Ishii og kolleger brukte et toppmoderne overførings-aberrasjonskorrigert elektronmikroskop for å analysere overflatelagene av dette interplanetariske støvet. Denne strategien hjalp dem med å lete etter vann inne i disse partiklene på skalaen nanometer, eller milliarddeler av en meter. (Til sammenligning er et menneskehår i gjennomsnitt omtrent 100 000 nanometer bredt.)

'Vi lette opprinnelig etter sol-vind-implantert helium i felgene på mineraler i interplanetære støvpartikler, og snublet på vann,' sa Ishii.

Forskerne oppdaget vann i felgene til interplanetære støvpartikler som vanligvis tenkes å mangle vann.

'Vi har vist for første gang at vann og organisk blir levert sammen,' sa Ishii.

Disse funnene kan ha implikasjoner for fjerne planeter og utsiktene til fremmede liv.

'Prosessen med sol-vind hydrogenioner som reagerer med oksygen i silikatmineraler er allestedsnærværende i hele vårt solsystem, og vi kan forvente at enhver annen stjerne som produserer en stjernevind med hydrogenioner vil bestråle silikatmineraler i støv og på luftløse kropper i sin også i nærheten, 'sa Ishii. 'Dermed kan sol-vind-produsert vann i støv som inneholder organiske stoffer forventes å nå andre planeter i systemer som ligner vårt.'

Forskerne bemerket at det fortsatt er vanskelig å estimere hvor mye vann som er eller ble avsatt på jorden på grunn av denne effekten. Dette er fordi forskere ikke vet nøyaktig hvor mye av overflaten til interplanetære støvpartikler som er utsatt for solvinden eller hvor lenge de er utsatt for den. Lysstyrken til den tidlige solen er også ukjent, det samme gjør mengden interplanetarisk støv som falt til jorden tidligere. Begge disse faktorene ville påvirke hvor mye av dette vannet jorden mottok.

'På ingen måte antyder vi at mengden vann fra solvindbestrålet støv var tilstrekkelig til å danne hav,' sa Ishii. Likevel, 'fordi nedbøren av interplanetarisk støv har vært kontinuerlig, kan den kumulative mengden sol-vind-produsert vann godt ha vært betydelig.'

Forskerne redegjorde for sine funn online 20. januar i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.

Følg oss @Spacedotcom , Facebook og Google+ . Original artikkel om guesswhozoo.com .