De vraag naar de precieze herkomst van het water op aarde is een van de meest hardnekkige raadsels binnen de planetaire wetenschap. Hoewel water een fundamentele voorwaarde was voor de ontwikkeling van leven, is er nog steeds geen consensus over hoe dit water precies op onze planeet terecht is gekomen. Wetenschappers debatteren over verschillende scenario's, variërend van waterstofgas dat uit de vloeibare kern van de jonge aarde ontsnapte tot de aanvoer via asteroïden en ijzige kometen.
Om meer inzicht te krijgen in dit proces, heeft een onderzoeksteam van de Universiteit van Lund in Zweden, onder leiding van postdoctoraal onderzoeker Aline Novais, haar pijlen gericht op een ver verwijderd zonnestelsel. Volgens universetoday.com draait het onderzoek om de ster PDS 70, een zogenaamde T-Tauri ster die zich op een afstand van ongeveer 370 lichtjaar van ons bevindt. Deze ster is met een geschatte leeftijd van 5,5 miljoen jaar nog zeer jong en heeft de fase van de hoofdreeks nog niet bereikt.
Het stelsel rond PDS 70 is reeds bekend bij astronomen. In 2018 en 2019 slaagde de Very Large Telescope van de ESO erin om de planeten PDS 70b en PDS 70c direct te fotograferen. Recentere gegevens van de James Webb Space Telescope (JWST) hebben bovendien aangetoond dat er water aanwezig is in de binnenste schijf van dit systeem. Met behulp van het Mid-InfraRed instrument (MIRI) konden spectroscopische emissiesignaturen worden vastgesteld die wijzen op een reservoir van gasvormig water in het centrum van de schijf, zoals beschreven door .
Hoewel de aanwezigheid van water bevestigd was, bleef de exacte bron onduidelijk. Om dit te ontrafelen, analyseerden de onderzoekers archiefspectra van de High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS). In een studie in Nature Communications beschrijft het team de detectie van variabele absorptielijnen van neutraal natrium. Deze lijnen vertonen dagelijkse, onregelmatige variaties in zowel het aantal als de amplitude en de radiale snelheid. Omdat deze lijnen niet gelijkmatig over de sterse schijf verspreid zijn maar een 'klonterige' structuur vertonen, concluderen de wetenschappers dat dit niet het gevolg is van een stabiele stellaire wind, maar van objecten die door het gezichtsveld bewegen, meldt .
Deze waarnemingen suggereren dat er sprake is van ijzige exokometen die richting de ster bewegen. Naarmate deze objecten opwarmen, sublimeren de vluchtige stoffen, waardoor water van de koude buitenwijken van het stelsel naar de binnenste zones wordt getransporteerd.
Het observeren van dit mechanisme in een jong stelsel zoals PDS 70 biedt een waardevolle analogie voor de vroege geschiedenis van ons eigen zonnestelsel. De bevindingen versterken de hypothese dat de aarde in haar formatieve jaren een aanzienlijk deel van haar watervoorraad heeft ontvangen via de inslag van vergelijkbare ijzige lichamen. Volgens de berichtgeving van helpt deze ontdekking om de distributie van water in jonge planetaire systemen beter te begrijpen, wat cruciaal is voor het inschatten van de bewoonbaarheid van planeten in het universum.