Ο ρόλος του νερού στη δημιουργία και επικράτηση της ζωής στη Γη ήταν ζωτικής σημασίας, ενώ το νερό αποτελεί το σημαντικότερο παράγοντα αξιολόγησης της δυνατότητας ύπαρξης ζωής σε άλλους πλανήτες.
Ο προσδιορισμός της αρχικής προέλευσης του νερού της Γης αποτελεί το κλειδί για την κατανόηση του πώς προήλθαν τα οικοσυστήματα του πλανήτη μας και κατά πόσο είναι πιθανό να βρεθούν αλλού στο διάστημα. Μία νέα έρευνα υποστηρίζει πως ένα μεγάλο μέρος του νερού του ηλιακού μας συστήματος πιθανότατα προήλθε από πάγο που σχηματίστηκε στο διαστρικό διάστημα.
Το νερό βρίσκεται σε όλο το ηλιακό μας σύστημα, όχι μόνο στη Γη, αλλά και σε παγωμένους κομήτες και φεγγάρια, όπως και στη σκοτεινή πλευρά του Ερμή. Ίχνη νερού έχουν επίσης βρεθεί σε δείγματα ορυκτών από μετεωρίτες, τη Σελήνη και τον Άρη.
Οι κομήτες και αστεροειδείς ειδικότερα, όντες πρωτόγονα αντικείμενα, παρέχουν στους επιστήμονες μία σπάνια ματιά στις συνθήκες που επικρατούσαν κατά τη δημιουργία του ηλιακού μας συστήματος. Τα ίχνη πάγων σε αυτούς συνδέονται με τον πάγο που περικύκλωνε τον ‘Ήλιο μετά το σχηματισμό του, η καταγωγή του οποίου ήταν ένα αναπάντητο ερώτημα μέχρι τώρα.
Μετά τον σχηματισμό του, ο Ήλιος ήταν περιτριγυρισμένος από ένα πρωτοπλανητικό δίσκο, το λεγόμενο ηλιακό νεφέλωμα, από το οποίο γεννήθηκαν οι πλανήτες. Ωστόσο δεν ήταν σαφές στους ερευνητές εάν ο πάγος σε αυτό το δίσκο προήλθε από το διαστρικό μοριακό νέφος του ίδιου του Ήλιου, ή αν αυτό το διαστρικό νερό σχηματίστηκε από χημικές αντιδράσεις που έλαβαν χώρα εντός του ηλιακού νεφελώματος.
«Το ερώτημα αυτό είναι σημαντικό διότι αν το νερό στο πρωτόγονο ηλιακό σύστημα ήταν κατά κύριο λόγο κληρονομιά του διαστρικού διαστήματος, τότε είναι πιθανό ότι παρόμοιοι πάγοι, μαζί με την προβιοτική οργανική ύλη που περιέχουν, είναι άφθονοι σε πολλούς ή και όλους τους πρωτοπλανητικούς δίσκους γύρω από σχηματιζόμενα αστέρια», δήλωσε ο Κόνελ Αλεξάντερ του Κάρνεγκι Μέλλον.
«Ωστόσο αν το νερό προήλθε σε μεγάλο βαθμό ως αποτέλεσμα τοπικών χημικών αντιδράσεων κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του Ήλιου, τότε είναι πιθανό πως η αφθονία του νερού ποικίλλει σημαντικά στα υπό διαμόρφωση πλανητικά συστήματα, γεγονός το οποίο προφανώς περιπλέκει τις πιθανότητες εμφάνισης ζωής αλλού», πρόσθεσε ο Αλεξάντερ.
Η επιστημονική ομάδα επικεντρώθηκε στο υδρογόνο και το βαρύτερο ισότοπό του, το δευτέριο. Ισότοπα λέγονται τα άτομα του ίδιου στοιχείου που έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Η διαφορά μάζας μεταξύ των ισοτόπων έχει ως αποτέλεσμα μικρές διαφορές στη συμπεριφορά τους κατά τη διάρκεια των χημικών αντιδράσεων.
Ως αποτέλεσμα, η αναλογία του υδρογόνου προς το δευτέριο στα μόρια του νερού υποδεικνύει στους επιστήμονες πληροφορίες σχετικά με τις συνθήκες υπό τις οποίες δημιουργήθηκαν τα μόρια. Για παράδειγμα, το διαστρικό νερό έχει υψηλή αναλογία δευτερίου προς υδρογόνο εξαιτίας των πολύ χαμηλών θερμοκρασιών υπό τις οποίες σχηματίστηκε.
Οι ερευνητές δημιούργησαν μοντέλα προσομοίωσης ενός πρωτοπλανητικού δίσκου στον οποίο όλο τα δευτέριο από τον διαστρικό πάγο είχε ήδη εξαλειφθεί, και το σύστημα θα έπρεπε να ξεκινήσει από την αρχή να παράγει πάγο με δευτέριο κατά τη διάρκεια μιας περιόδου εκατομμυρίων ετών.
Με τον τρόπο αυτό μπόρεσαν να εξετάσουν αν το σύστημα μπορούσε να φτάσει τις αναλογίες του δευτερίου προς υδρογόνο που βρίσκονται σε δείγματα μετεωριτών, στο νερό των ωκεανών της Γης, και στους κομήτες. Τα ευρήματα έδειξαν ότι κάτι τέτοιο δεν ήταν δυνατόν, γεγονός που υποδεικνύει ότι τουλάχιστον ένα μέρος του νερού στο ηλιακό μας σύστημα έχει διαστρική προέλευση, προγενέστερη του σχηματισμού του Ήλιου.
«Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι ένα σημαντικό ποσοστό του νερού του ηλιακού μας συστήματος, του πλέον βασικού συστατικού για την ανάπτυξη ζωής, είναι αρχαιότερο από τον Ήλιο, κάτι που δείχνει πως άφθονοι, οργανικά πλούσιοι πάγοι έχουν την πιθανότητα να βρεθούν σε όλα τα νεότερα πλανητικά συστήματα», δήλωσε ο Αλεξάντερ.
