Astronomowie znaleźli brakujące ogniwo dla wody w Układzie Słonecznym

Korzystając z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astronomowie wykryli gazową wodę w dysku, w którym powstają planety wokół gwiazdy V883 Orionis. Niesie ona chemiczną sygnaturę, które wyjaśnia podróż wody z gazowych obłoków gwiazdotwórczych do planet i wspiera koncepcję, że woda na Ziemi jest starsza nawet od naszego Słońca.

„Teraz możemy śledzić pochodzenie wody w Układzie Słonecznym do momentu przed powstaniem Słońca” mówi John J. Tobin, astronom z National Radio Astronomy Observatory (USA), pierwszy autor nowych badań opublikowanych dzisiaj w „Nature”

Odkrycia dokonano badając skład wody w V883 Orionis, dysku formującym planety, około 1300 lat świetlnych od Ziemi. Gdy obłok gazu i pyłu zapada się, tworzy gwiazdę w swoim centrum. Materia z obłoku tworzy również dysk wokół gwiazdy. W ciągu kilku milionów lat materia w dysku łączy się w komety, planetoidy i ostatecznie w planety. Tobin i jego zespół użył ALMA, w którym Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) jest partnerem, do zmierzenia chemicznych sygnatur wody i jej ścieżki od obłoku gwiazdotwórczego do planet.

Woda zwykle zawiera jeden atom tlenu i dwa atomy wodoru. Zespół Tobina analizował nieco cięższą odmianę wody, w której jeden z atomów wodoru jest zastąpiony deuterem – ciężkim izotopem wodoru. Ponieważ zwykła i ciężka woda tworzą się w różnych warunkach, ich stosunek może służyć do prześledzenia kiedy i gdzie powstała dana woda. Na przykład stosunek tych dwóch odmian wody w niektórych kometach Układu Słonecznego jest podobny do wody na Ziemi, sugerując, że mogły one dostarczyć wodę na Ziemię.

Podróż wody od obłoków do młodych gwiazd, a następnie z komet na planety, była już wcześniej obserwowana, ale do tej pory brakowało powiązania na tej ścieżce pomiędzy młodymi gwiazdami, a kometami.

V883 Orionis to brakujące ogniwo.mówi Tobin.

Skład wody w dysku jest bardzo podobny do jej składu w kometach w naszym własnym Układzie Słonecznym. To potwierdzenie koncepcji, że woda w systemach planetarnych powstała miliardy lat temu, zanim powstało Słońce, w przestrzeni międzygwiazdowej i została oddziedziczona zarówno przez komety, jak i Ziemię, względnie niezmieniona.

Jednak obserwacje okazały się trudne.

Większość wody w dyskach tworzących planety jest zamarznięta do postaci lodu, więc zwykle jest ukryta przez naszym wzrokiem.wskazuje współautorka Margot Leemker, doktorantka w Leiden Observatory w Holandii.

Wodę w formie gazowej można wykrywać dzięki promieniowaniu emitowanemu przez cząsteczki, gdy obracają się i wibrują, ale gdy woda jest zamarznięta, jest to bardziej skomplikowane, gdy ruchy cząsteczek są bardziej ograniczone. Wodę w formie gazowej znajdujemy w kierunku centrów dysków, blisko gwiazdy, gdzie jest cieplej. Ale te wewnętrzne rejony są ukryte przez dysk pyłowy i są zbyt małe, aby uzyskać ich obrazy teleskopami.

Na szczęście w niedawnych badaniach pokazano, że dysk V883 Orionis jest nietypowo gorący. Dramatyczny wybuch energii od gwiazdy rozgrzewa dysk „do temperatury, w której woda nie jest już w formie lodu, ale gazu, pozwalając na jej wykrycie” tłumaczy Tobin.

Zespół badawczy wykorzystał ALMA, sieć radioteleskopów w północnym Chile, do obserwacj gazowej wody w V883 Orionis. Dzięki czułości instrumentu i jego zdolności do rozróżniania małych szczegółów, naukowcy byli w stanie zarówno wykryć wodę i ustalić jej skład, jak i wykonać mapę jej rozmieszczenia w dysku. Na podstawie obserwacji ustalono, że dysk zawiera co najmniej 1200 razy więcej wody niż wszystkie ziemskie oceany.

W przyszłości badacze mają na dzieję na użycie nadchodzącego Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT) i jego instrumentu pierwszej generacji METIS. Ten instrument średniej podczerwieni będzie w stanie rozdzielić gazową fazę wody w tego typu dyskach, wzmacniając połączenia pomiędzy poszczególnymi etapami ścieżki wody od obłoków gwiazdoztwórczych do systemów słonecznych.

Da nam to znacznie bardziej kompleksowy obraz lodu i gazu w dyskach, w których powstają planety.podsumowuje Leemker.
info: ESO

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową