نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از سیارک Itokawa توسط فضاپیمای ژاپنی Hayabusa نشان می‌دهد که آب زمین ممکن است از خورشید منشا گرفته باشد. این آب احتمالاً به صورت ذرات غباری که در اثر فعل و انفعال بادهای خورشیدی ایجاد شده است، به زمین سقوط کرده است. بادهای خورشیدی ذرات باردار هستند که از خورشید منشا می گیرند. لوک دالییک سیاره‌شناس از دانشگاه گلاسکو در بریتانیا و نویسنده اصلی مقاله می‌گوید:
بادهای خورشیدی جریان هایی هستند که اغلب از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده اند و دائماً توسط خورشید در فضا آزاد می شوند. هنگامی که یون های هیدروژن با یک سطح بدون هوا، مانند سطح یک سیارک یا ذرات غبار کیهانی برخورد می کنند، می توانند چندین نانومتر به زیر سطح آن نفوذ کنند و ترکیب شیمیایی سنگ ها را تحت تأثیر قرار دهند.
این اثر آب و هوایی یون های هیدروژن در طول زمان باعث می شود اتم های اکسیژن از مواد داخل سنگ ها استخراج شده و به آبی که در داخل سیارک به دام افتاده تبدیل شوند. این مکانیسم ممکن است حلقه مفقوده ای برای توجیه فراوانی و ترکیب شیمیایی آب زمین باشد. 70 درصد از سطح زمین با آب پوشیده شده است که بسیار بیشتر از هر سیاره دیگری در کل منظومه شمسی است. اما هیچ یک از تئوری های موجود نمی تواند به طور کامل آب روی زمین را توجیه کند.
اعتقاد عمومی بر این است که سیارک های غنی از کربن که حدود 6.4 میلیارد سال پیش به زمین برخورد کردند، آب را به زمین آوردند. اما آنالیزهای شیمیایی دقیق تر شهاب سنگ ها که کندریت کربناته نامیده می شود، نشان می دهد که آب محبوس شده در این شهاب سنگ ها کاملاً با ردپای شیمیایی آب زمین مطابقت ندارد.
تفاوت در ترکیب ایزوتوپ ها محققان را به این باور رسانده است که حداقل یک منبع آب مایع دیگر روی زمین وجود دارد. ایزوتوپ ها اشکال مختلف یک عنصر شیمیایی هستند که فقط در تعداد نوترون ها با هم تفاوت دارند. کندریت های گازدار معمولاً دارای آب با دوتریوم بیشتری هستند. دوتریوم شکلی از اتم هیدروژن با نوترون است. هیدروژن روی زمین که پروتیوم نام دارد سبک تر است و نوترون ندارد.
تیمی از محققان که به دنبال منابع دیگر آب روی زمین هستند، از روش جدیدی به نام تحلیل مقطعی اتمی برای تجزیه و تحلیل ترکیب یک سنگ سیارکی غنی از سیلیکون استفاده می کنند. آنها از این تکنیک برای اندازه گیری ساختار اتمی این ذرات برای یافتن مولکول های مستقل آب استفاده کردند. نمونه های مورد تجزیه و تحلیل در این مطالعه از سیارک Itokawa گرفته شده است که توسط فضاپیمای ژاپنی Hayabusa بازدید و در سال 2010 به زمین بازگشت.
قطعه ای از سیارک ایتوکاوا
فیل بلاندمدیر مرکز فناوری و علوم فضایی دانشگاه کرتین استرالیا و یکی از نویسندگان این مطالعه جدید می گوید:
با این روش می‌توانیم نگاهی دقیق‌تر به پنجاه نانومتر اول یا سطح ذرات غبار Itokawa بیندازیم. این سیارک برای چرخه های 18 ماهه به دور خورشید می چرخد. میزان آب در این سیارک احتمالا به 20 لیتر در هر متر مکعب سنگ می رسد.
ذرات حاصل از برهمکنش پودر Itokawa با بادهای خورشیدی، هیدروژن سبک تری نسبت به سیارک های غنی از کربن دارند. بلند می افزاید:
شواهد نشان می‌دهد که ذرات بزرگ‌تری که میلیاردها سال پیش به بادهای خورشیدی واکنش نشان داده و به زمین برخورد کرده‌اند، می‌توانند منبع آب از دست رفته روی زمین باشند.
با این حال، این مطالعه فقط برای زمین نیست. زیرا یافته ها نشان می دهد که آب زمین ممکن است در سنگ های سطحی بسیاری از اجرام دیگر از جمله قمرها و سیارک ها وجود داشته باشد. در این صورت، خبر خوبی برای کاوش انسان در اعماق فضا خواهد بود. زیرا می توانند با ترس کمتری به جستجو ادامه دهند. هوپ ایشییک ژئوفیزیکدان از دانشگاه هاوایی در مانوآ و یکی از نویسندگان این مقاله می گوید:
یکی از مشکلات اکتشافات فضایی آینده بشر، تامین آب کافی برای بقا و انجام وظایف در فضا است. به گونه ای که نیازی به انتقال آب از زمین نباشد. منطقی است که شرایط آبی ایتوکاوا مانند سایر جهان های مشابه باشد. این بدان معناست که کاوشگران فضایی به منابع جدید آب دسترسی دارند.
این مطالعه در 29 نوامبر در مجله Nature Astronomy منتشر شد.