Waterverrassing bij planeetvorming: zou veel vaker kunnen voorkomen

NIEUWSCENTRUM

Gemaakt: 11 november 2025 12:59

Met behulp van een speciaal apparaat ( een diamanten aambeeldcel ) tussen de punten van twee diamanten, persten de wetenschappers gesmolten gesteentemonsters samen tot een druk van ongeveer 600.000 atmosfeer en verhitten ze tot meer dan 4.000 °C (10.000 °F). Dit simuleert het binnenste van jonge planeten met "magma-oceanen" omgeven door een dikke, waterstofrijke atmosfeer. Onder deze omstandigheden mengt waterstof zich met het gesmolten gesteente en reageert met ijzeroxiden, waardoor vloeibaar water ontstaat. Dit betekent dat water zich intern kan vormen als een natuurlijk gevolg van planeetvorming.

Het team gebruikte gepulste laserverhitting in hun experimentele opstelling om het risico op waterstofbeschadiging van de diamanten te verminderen. Dit testte zowel silicaat- als metaalsmelten op een veilige manier en toonde aan dat waterstof niet alleen in water werd omgezet, maar ook in magma kon worden opgeslagen. Dit wijst op de mogelijkheid van een "intern reservoir" dat later in de geschiedenis van de planeet de waterproductie zou kunnen aanwakkeren. Kortom, het water op aarde hoefde niet volledig van buitenaf te komen; de chemie tussen de bouwstenen van de planeet en de vroege atmosfeer zou intern aanzienlijke hoeveelheden water kunnen hebben geproduceerd.

HET NIEUWE ADRES VAN WATER

De gangbare wetenschappelijke opvatting dat "water zich ophoopt in koude gebieden ver van de zon en vervolgens wordt getransporteerd", wordt door deze bevindingen getemperd. Het onderzoek suggereert dat interacties tussen gesteente en gas de waterproductie op "sub-Neptuniaanse" planeten zouden kunnen ondersteunen – planeten groter dan de aarde maar kleiner dan Neptunus, met een dikke waterstofatmosfeer. Diepe oceanen zouden dus chemisch gezien kunnen ontstaan ​​onder de dikke atmosferen van nog warmere planeten relatief dicht bij hun sterren. Dit scenario vereist een heroverweging van talloze modellen, van vroeg klimaat en vulkanisme tot kernvorming en atmosferische evolutie.

WAAROM IS HET BELANGRIJK?

Water is een fundamentele vereiste voor leven. De demonstratie dat water intern geproduceerd kan worden, suggereert dat "bewoonbare" werelden mogelijk vaker voorkomen in het heelal dan eerder werd gedacht. De kans dat water wordt gevonden op planeten die niet afhankelijk zijn van externe ijsaanvoer neemt toe, met name in verschillende stertypen en banen. In de toekomst zal dit experimentele kader ons helpen om het aandeel "interne hulpbronnen" in de waterbalans van de aarde nauwkeuriger te berekenen en de watersignaturen in de atmosfeer van verre exoplaneten nauwkeuriger te interpreteren.