Engin veit með vissu hvers vegna svona mikið vatn er á jörðinni. Margir vísindamenn telja að þetta lífsnauðsynlega efnasamband hafi borist hingað utan úr geimnum með halastjörnum og loftsteinum.

1. Halastjörnur og uppruni
vatns á jörðinni
Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
- www.stjornuskodun.is -
Halastjarnan McNaught á
kvöldhimninum yfir Argentínu
Mynd: Miroslav Druckmuller

2. Halastjörnur
Halastjarna er gaddfreðin íshnöttur
Gas- og rykhjúpur myndast þegar
halastjarnan nálgast sól
Virknin eykst
Strókar myndast
Tvenns konar halar
Ís- og rykhali
Jónahali
Mynd: Jerry Lodriguss

3. Halastjörnur eru náttúrulegar fornleifar
Halastjörnur eru leifar frá myndun sólkerfisins.
Halastjörnur eru elsta efni sólkerfisins.
4,6 milljarðar ára
Gas- og rykþoka
fellur saman
Síðbúna risaárekstrahrinan.
Halastjörnur og smástirni
Reikistjörnur og smærri færa vatn og lífræn
hnettir myndast á nokkur efnasambönd til jarðar
hundruð milljón árum
Berg og höf myndast fyrir
um 4,4 milljörðum ára
Upphafsöld
Elsta líf á jörðinni
3,5-3,8 milljarðar ára

4. Flokkun
Flokkaðar eftir umferðartíma
- 200 ár
Skammferðarhalastjörnur
- Úr Kuipersbeltinu
Langferðarhalastjörnur
- Úr Oortsskýinu
Mynd: Jerry Lodriguss

5. Stjörnur með hár
Orðið kometes þýðir langt hár
Glóandi skegg
Glóandi sverð
Birtust handahófskennt
Storkuðu hugmyndum fólks
um óbreytanlega guðlega
skipulagningu heimsins
Halastjarnan McNaught sem birtist
óvænt á janúarhimni árið 2007.

6. Óttinn mikli: Halley 1910
Halastjarna Halleys hefur u.þ.b.
76 ára umferðartíma
Litrófsgreining gerði mönnum
kleift að efnagreina halastjörnu
Árið 1910 sneri Halley aftur
(boðaði andlát Mark Twain)
Í halanum fannst blásýrugas og
önnur eiturefni
Fólk óttaðist um líf sitt
Hljómar kunnuglega?
Halley 1910.
Mynd: Yerkesstjörnustöðin

7. Halastjörnur geta tvístrast
Myndir: Hubblessjónaukinn

8. Nærgöngular halastjörnur
Árið 1993 fannst halastjarnan
Shoemaker-Levy 9
Hafði komið of nálægt Júpíter og
tvístrast af völdum flóðkrafta
Rakst á Júpíter í júlí 1994 með
miklum látum
Mynd: Hubblessjónaukinn

9. Rannsóknir á halastjörnum
Giotto heimsækir Halley 1986 Stardust 2004 Deep Impact 2005
Fyrsta geimferðin til halastjörnu
Sýndi fram á að:
+ kjarninn er fastur
Wild 2 Tempel 1
+ halastjarna er að mestu úr vatnsís

10. Stardust
Fyrsti
sýnasöfnunarleiðangurinn
til halastjörnu
Halastjarnan Wild 2

11. DeepImpact
Tilraun til að rekast á
halastjörnu, búa til gíg og
rannsaka efnið sem kastast út
Halastjarnan Tempel 1
Fyrstu myndirnar af árekstrinum
Myndir: NASA/Faulkes sjónaukinn

12. Rósetta
Tvö geimför, brautarfar og lendingarfar.
Fyrsta tilraunin til lendingar á halastjörnu.
Rannsóknir hefjast í ágúst 2014
Halastjarnan 67P/Churyumov-Gerasimenko
Myndir: ESO/ESA

13. Vatn
Vatn er úr tveimur af þremur
algengustu frumefnum alheims
Vetnið varð til í Miklahvelli en
súrefnið í sprengistjörnum
Vatn er eitt algengasta
efnasamband alheims
Vatn er eitt mikilvægasta
efnasamband lífs
Við erum að langmestu úr vatni
Myndir: NASA/JPL

14. Hlutfall D/H
Hlutfall D/H
1H er algengasta vetnissamsætan
(99,98% af öllu vetni) Uppspretta D/H gildi x 10^6
2H
Miklihvellur 16
(tvívetni (deuterium))
næstalgengust Milligeimsefni 14-22
Stjörnumyndunarsvæði 0,04
Hlutfall vetnis/tvívetnis (D/H ratio): Sólkerfið 25
Eitt 2H á hver 6500 1H í hafinu Halastjörnur 310
Loftsteinar 70-450
Mæling á hlutfallinu gefur Kolefniskondrít 120-300
vísbendingar um uppruna vatns á Höfin (SMOW)* 160
jörðinni
*Standard Mean Ocean Water = Staðalvatn á jörðinni

15. Innri reikistjörnurnar eru
vatnssnauðar
Merkúríus Venus Jörðin Mars
Glataði sínu
Þurr Fremur þurr Fremur þurr
vatni
Myndir: NASA/JPL/Stjörnufræðivefurinn
0,05-0,1% massans

16. Hversu mikið vatn er á jörðinni?
Lággildi Hágildi Rúmtak
Staður
[Höf] [Höf] [Höf]
Höfin/lofthjúpur 1,32 1,32 1,32
Jarðskorpan 0,02 0,10 0,1
Stinnhvolfið 0,04 0,49 3,3
Möttull 0,04 4,2 15,1
Kjarni 0,03 2,8 28,1
SAMTALS 1,5 11,2 59,7
Mynd: NASA/JHUAPL

17. Hvar og hvenær?
Aldursgreining á 4,3 milljarðar ára: elsta
Gas- og rykþoka
í loftsteinum berg á jörðinni
0 10 milljón ár 100 milljón ár 1 milljarður ára Í dag
4,567 Síðbúna
milljarðar ára risaárekstrahrinan
Myndun tungls - 30 milljón ár
Myndun jarðar - 30-100 milljón ár
Myndun kjarna - ~100 milljón ár
+ Dróg jörðin vatnið í sig þegar hún var að myndast?
+ Myndaðist vatnið við efnahvörf á hinni ungu jörð?
+ Barst vatnið til jarðar með byggingareiningum sólkerfisins? Hvaða?
Mynd: Grétar Örn Ómarsson

18. Vatn barst greiðlega til jarðar
Jarðfræðilega óvirkir hnettir
geyma sögu sólkerfisins
Ótvíræð merki mikilla árekstra
smástirna, halastjarna og
loftsteina
Við áreksturinn losnar vatn og
önnur rokgjörn efni samstundis
úr hnöttunum
Vatn gat því borist greiðlega til
jarðar í árekstrahrinum
Mynd: NASA/JHUAPL

19. Hvað um loftsteina?
Loftsteinar eru líklegri uppspretta
stærsta hluta vatnsins á jörðinni
Vatnaðar steindir finnast í
loftsteinum
D/H hlutfallið í kondrít
loftsteinum er næstum hið sama
og vatnsins á jörðinni
D/H hlutfallið tvöfalt hærra í
þeim þremur halastjörnum sem
hafa verið mældar
Mynd: Shingo Takei

20. Hvar stöndum við?
+ Fáar mælingar á halastjörnum
- þekkjum illa D/H hlutafllið
+ Þekkjum ekki hlutfall D/H í jörðinni í heild
+ Vitum ekki hversu mikið vatn jörðin inniheldur
+ Vantar mælingar á hlutfalli D/H í sólkerfaskífum
- ALMA gæti veitt svör
Halastjarnan McNaught á
himninum yfir Santiago í Chile Mynd: Stéphane Guisard

21. Heimildir
1. Beatty, J. Kelly; Petersen, Carolyn Collins og Chaikin, Andrew (ritstj.). 1998.
The New Solar System. Cambridge University Press, Massachusetts.
2. Freedman, Roger og Kaufmann, William. 2004. Universe, 7th Edition. W. H.
Freeman, New York.
3. Ferris, Timothy. 2002. Seeing in the Dark: How Backyard Stargazers are Probing Deep
Space and Guarding Earth from Interplanetary Peril. Simon & Schuster, New
York.
4. Hoskins, Michael. 1997. Cambridge Illustrated History of Astronomy. Cambridge
University Press, Massachusetts.
5. McFadden, Lucy-Ann; Johnson, Torrence og Weissman, Paul (ritstj.). 2006.
Encyclopedia of the Solar System. Academic Press, California.
6. Pasachoff, Jay. 1998. Astronomy: From the Earth to the Universe, fimmta útgáfa.
Saunders College Publishing, Massachusetts.
7. Sagan, Carl. 1980. Cosmos. Random House, New York.
8. Sagan, Carl. 1997. Comet, revised edition. Ballantine Books, New York.
9. Stjörnufræðivefurinn - Halastjörnur. www.stjornuskodun.is/halastjornur

22. www.stjornuskodun.is/halastjornur
www.stjornuskodun.is/uppruni-vatns-a-jordinni
Einhvers staðar bíður eitthvað stórkostlegt þess að finnast.
- Carl Sagan
Halastjarnan Machholz og Sjöstirnið.
Mynd: Stefan Seip