Tiede

Maapallon vesi saattaa olla vanhempaa kuin Aurinko

Maa oli varhaislapsuudessaan niin kuuma, että vesi höyrystyi, hajosi Auringon säteilyssä hapeksi ja vedyksi ja karkasi avaruuteen. Jostain on tullut uutta tilalle. Mistä, se on arvoitus.

Tilaajille

Maa on Aurinkokunnan kappaleiden joukossa oikku, sillä kotiplaneettamme pinnalla lainehtii vettä. Yli 70 prosenttia Maan pinta-alasta on merten peitossa.

Veden esiintyminen sinänsä ei ole ihmeellistä. Vettä on jäänä Merkuriuksen ja Kuun ikipimennoissa. Marsilla on napajäätiköt ja pinnan alla ikiroutaa.

Jättiläisplaneettojen kuut ovat suurelta osin jäätä, ja joidenkin uumenissa vettä on myös nestemäisessä muodossa. Jupiterin ja koko Aurinkokunnan suurimman kuun Ganymedeen jääkuoren alla on vettä todennäköisesti enemmän kuin kaikissa Maan merissä yhteensä.

Arvoitus on, kuinka vesi on Maahan tullut. Kaukaisempiin planeettoihin ja niiden kuihin jää kertyi niiden syntyvaiheessa. Maa oli kuitenkin varhaislapsuudessaan niin kuuma, että vesi höyrystyi, hajosi Auringon säteilyssä hapeksi ja vedyksi ja karkasi avaruuteen.

Jostain on tullut uutta tilalle. Myös sen arvellaan olevan peräisin avaruudesta. Ilmeisiä kuljettajia on kaksi: komeetat ja asteroidit.

Asteroidit ovat kivestä ja metalleista koostuvia kappaleita, jotka kiertävät Aurinkoa pääosin Marsin ja Jupiterin ratojen välillä.

Komeetat ovat jäästä ja pölystä muodostuneita löyhiä möykkyjä. Ne kulkevat usein hyvin soikeilla radoilla, jotka vievät kauas Aurinkokunnan äärilaidoille. Lähellä Aurinkoa lämpö sulattaa komeettaa, ja sille muodostuu kaasu- ja pölypyrstö.

Sekä asteroideja että komeettoja on vuosimiljardien kuluessa iskeytynyt Maahan runsain määrin. Kuun pinta on säilönyt jäljet muinaisesta pommituksesta.

Törmäyksistä on myös tuoreempaa, suoriin havaintoihin perustuvaa tietoa. Vuonna 1994 Jupiteriin syöksyi komeetta Shoemaker-Levy 9. Kosmista kolarointia päästiin seuraamaan kaukoputkilla ja avaruusluotaimilla suorana lähetyksenä.

Sen jälkeen Jupiterin kaasukehän yläosissa havaittiin vettä. Myöhemmin on varmistettu veden olevan peräisin komeetan törmäyksestä.

Tutkijoita on askarruttanut, kummat ovat tuoneet vettä enemmän, asteroidit vai komeetat. Sitä voidaan selvittää veden ominaisuuksien perusteella.

Vesi on yksinkertainen yhdiste: kaksi vetyatomia ja yksi happiatomi. Vesissä on kuitenkin eroja.

Vesimolekyylin vety voi olla "tavallista", jolloin atomin ytimenä on pelkkä protoni. Vety voi olla myös "raskasta" isotooppia eli deuteriumia. Silloin vedyn ytimessä on protonin kaverina neutroni.

Raskaan veden määrä suhteessa tavalliseen veteen – eli deuteriumin ja vedyn isotooppisuhde D/H – on erilainen eri puolilla aurinkokuntaa.

Maassa yhtä deuteriumatomia kohti on runsaat 6 000 tavallista vetyatomia. Jättiläisplaneetoissa suhde on pienempi, asteroideissa suunnilleen yhtä suuri ja komeetoissa yleensä suurempi kuin Maassa.

Marraskuussa 2010 Nasan Epoxi-luotain ohitti Hartley 2 -komeetan noin 700 kilometrin etäisyydeltä. Luotaimen mittausten mukaan komeetan vesi on koostumukseltaan täsmälleen samanlaista kuin Maassa.

Suurin osa veden isotooppimittauksista on kuitenkin tehty spektroskopialla, jolla saadaan tietoa vain komeetan ydintä ympäröivästä kaasupilvestä.

Komeetan ytimessä veden koostumus ei välttämättä ole sama.

Euroopan avaruusjärjestön Rosetta-luotain asettui viime syksynä Churyumovin-Gerasimenkon komeettaa kiertävälle radalle ja lähetti Philae-laskeutujan komeetan pinnalle. Sen toivottiin antavan lisävalaistusta Maan veden alkuperään, sillä nyt pystyttiin määrittämään veden isotooppikoostumus komeetan ytimessä.

Valaistusta saatiinkin, mutta se ei helpottanut arvoituksen ratkaisua. Rosettan tutkiman komeetan vesi osoittautui tyystin toisenlaiseksi kuin Maassa.

Siinä on deuteriumia kolme kertaa enemmän kuin maapallon vedessä. Vesivaaka alkoi kallistua asteroidien puolelle.

Maahan päätyneet meteoriitit ovat suurimmaksi osaksi peräisin asteroideista, ja niistä on löytynyt vettä.

Viime vuoden alussa raportoitiin havainnoista, joiden mukaan Aurinkoa asteroidivyöhykkeellä kiertävästä Cereksestä purkautuu vesihöyryä. Ceres on nykyisin kääpiöplaneetta, mutta vuoteen 2006 saakka se luokiteltiin asteroidiksi. Cereksestä on arvioiden mukaan peräti neljäsosa vettä.

Vaikka asteroideissa on vettä vähemmän kuin komeetoissa, niitä on vuosimiljardeja sitten iskeytynyt Maahan tiuhempaan kuin komeettoja.

Siten vähäisemmästäkin vesimäärästä asteroidia kohti voi kertyä hiljalleen merten verran vettä.

Dawn-luotain asettui kääpiöplaneetta Cerestä kiertävälle radalle maaliskuun alussa. Se voi antaa tutkijoille tietoja koko asteroidivyöhykkeen ominaisuuksista ja kehityksestä, kenties myös varmistuksen Maan veden alkuperästä.

Mistä koko Aurinkokunnan vesi sitten on peräisin?

On mahdollista, että vetemme on vanhempaa kuin itse Aurinko.

Tutkijat ovat mallintaneet varhaisen Aurinkokunnan oloja ja todenneet, että nykyisin havaittuja tavallisen ja raskaan veden suhteita ei olisi ehtinyt kehittyä, ellei osa vedestä olisi peräisin tähtienvälisestä avaruudesta ja ajalta ennen Auringon syntyä.

Siinä tapauksessa myös muissa planeettajärjestelmissä voi olettaa olevan vettä suunnilleen saman verran kuin Aurinkokunnassa – siis riittävästi elämälle.

Mikäli vettä on muodostunut vasta tähteä ympäröineen kaasupilven kemiallisissa reaktioissa, sen määrä voi vaihdella huomattavasti planeettajärjestelmästä toiseen. Se ei olisi elämän etsijöille lupaava uutinen.

Nestemäisen veden esiintymistä planeetalla pidetään elämän jokseenkin ehdottomana edellytyksenä.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Aurinko
  • Avaruus
  • Maapallo
  • Sanoma Pro

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Tarina opiskelijanaisen täysin surkeasta seksiyöstä nousi maailmanlaajuiseksi hitiksi – Miksi annamme huonon seksin tapahtua?

    2. 2

      Suurmoskeijahanke sai pakit Helsingissä, puuhanainen uhkaa viedä moskeijan muualle: ”En ole käynyt yhtäkään järkevää keskustelua yhdenkään poliitikon kanssa”

    3. 3

      Helsinki-Vantaan lentokenttä meni sekaisin: Laukkujensa etsijöitä kehotettiin tiistaina lähtemään pois ja palaamaan aamulla asiaan

    4. 4

      Egyptiläinen laulajatar söi musiikkivideolla banaania alusvaatteissaan – tuomittiin kahdeksi vuodeksi vankilaan siveettömyydestä

    5. 5

      Ultra Bran jälkeen Vuokko Hovatta menetti ensin lapsen ja sitten miehensä: ”On lohdullista tietää, että aika kauheistakin asioista voi selvitä”

      Tilaajille
    6. 6

      Väitteet siitä, että presidenttipari ei kutsunut Linnan juhliin kulttuuriväkeä, ovat totaalista hölynpölyä

    7. 7

      Äärimmäisen vaikean My Summer Car -pelin suomalainen tekijä ansaitsi yli puoli miljoonaa euroa – Hittipeli on ”käytännössä tyhmää sekoilua kännissä”

    8. 8

      Paloasema ilman sähköä Espoossa – Helsingissä piti tarkistaa, onko ratikka vielä kiskoilla vai ei

    9. 9

      Uusi Tähtien sota -elokuva The Last Jedi on niin hyvä, että se pääsee jo lähelle alkuperäistä trilogiaa

    10. 10

      Erikoisen ”tappaja-ankan” fossiili löytyi Mongoliasta – dinosaurus oli niin erikoinen, että tutkijat epäilivät otusta väärennökseksi

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Tarina opiskelijanaisen täysin surkeasta seksiyöstä nousi maailmanlaajuiseksi hitiksi – Miksi annamme huonon seksin tapahtua?

    2. 2

      #Metoo-kampanja voi lannistaa ujot ja kokemattomat pojat

    3. 3

      Venäjä saattaa antaa Ruotsille ikävän joululahjan: Iskander-ohjuksia naapuriin – Mutta miksi ohjus­kohut hymyilyttävät Venäjän tuntevia suomalais­sotilaita?

      Tilaajille
    4. 4

      Suurmoskeijahanke sai pakit Helsingissä, puuhanainen uhkaa viedä moskeijan muualle: ”En ole käynyt yhtäkään järkevää keskustelua yhdenkään poliitikon kanssa”

    5. 5

      Sikarin muotoista asteroidia tarkkaillaan radioteleskoopilla – se on niin outo, että siinä voisi olla merkkejä vieraasta sivilisaatiosta

    6. 6

      Vuosikymmeniä paraatipaikalla polkuhintaan kirjoja myynyt antikvariaatti kaatui Helsingin kaupungin vuokran­korotuksiin – ”Olemme pelanneet tähänkin asti minimikatteella”

    7. 7

      Ultra Bran jälkeen Vuokko Hovatta menetti ensin lapsen ja sitten miehensä: ”On lohdullista tietää, että aika kauheistakin asioista voi selvitä”

      Tilaajille
    8. 8

      Kiinalaismedia: Hurjia selfie-kuvia harrastanut mies putosi pilvenpiirtäjästä ja kuoli

    9. 9

      Ensin Vantaa kaatoi tonnikaupalla lasten ruokaa roskiin, nyt kaupunkilaiset maksavat siitä miljoona euroa – ”Käsittämätön virhe”, luonnehtii poliitikko

    10. 10

      Mielikuva automarketissa ravaavasta ”prisma­perheestä” lykkää lapsen­tekoa – kolme–nelikymppisten ruuhka­vuodet pakkautuvat yhä lyhyempään jaksoon

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Helsinkiläis­nainen otti kuvan pyörä­tielle pysäköidystä paketti­autosta – autosta tuli poliisi ja vei ilman henkilöllisyys­todistusta liikkeellä olleen naisen putkaan

    2. 2

      Kuvia Suomesta, osa 27: Mikko Suutarinen valokuvasi kuljettajia, jotka muistuttavat ajoneuvojaan

    3. 3

      Alma on julkaissut musiikkia vain vajaat 17 minuuttia – Onko hän todella kansain­välisesti menestynein suomalainen artisti?

      Tilaajille
    4. 4

      Tämä kysymys kysytään lähes jokaisessa työhaastattelussa, sillä se paljastaa työntekijästä paljon – Näin vastaat siihen oikein

      Tilaajille
    5. 5

      Onko tässä Linnan juhlien hervottomin kuva – Oletko koskaan nähnyt Timo Soinia yhtä onnellisena?

    6. 6

      HS:n lukijat äänestivät suosikkinsa Linnan juhlien näyttävimmistä puvuista – kärki­viisikossa säihkyviä paljetteja, upeita laahuksia ja Suomen leijonalla koristeltu housupuku

    7. 7

      Kummelin Heikki Silvennoinen on ymmällään ja otettu sketsinsä maailmanlaajuisesta suosiosta: ”Pääasia, että ihmiset nauravat”

    8. 8

      Viiden lapsen isä Topi Linjama erosi vanhoillislestadiolaisuudesta ja puolustaa nyt isien asemaa – Isä on monessa perheessä juoksupoika ja äiti projektipäällikkö, hän sanoo

      Tilaajille
    9. 9

      Järjestäjän Facebook-kirjoitus osoittaa: Töölöntorin alpakka­tapahtumalla haluttiin viedä huomio pois 612-kulkueesta ja saada se siirtymään muualle

    10. 10

      Toimittaja kyykkäsi viikon ajan: asennon vaikeus ja kivistys yllättivät, muiden kummastelu ja muotikin haittasivat – lopulta käteen jäi uusi, terveellinen tapa

      Tilaajille
    11. Näytä lisää