Команда вчених під керівництвом астрономів з Лейденського університету та Національної радіоастрономічної обсерваторії вперше переконливо виявила «напівважкий» водяний лід навколо молодої зорі, схожої на Сонце. Ці результати підтверджують гіпотезу про те, що частина води в нашій Сонячній системі утворилася до появи Сонця і планет.
Походження «напівважкої» води
Один зі способів, за допомогою якого астрономи відстежують походження води, полягає у вимірюванні її дейтерієвого відношення. Це частка води, яка містить один атом дейтерію замість одного атома водню. Отже, замість H2O виходить HDO, яке також називають «напівважкою» водою. Висока частка напівважкої води є ознакою того, що вода утворилася в дуже холодному місці, наприклад, у примітивних темних хмарах пилу, льоду та газу, з яких народжуються зорі.
У земних океанах, кометах і на крижаних місяцях до однієї з кількох тисяч молекул води складається з напівважкої води. Це приблизно вдесятеро вище, ніж очікувалося, виходячи зі складу Сонця. Тому астрономи висунули гіпотезу, що частина води в Сонячній системі виникла у вигляді льоду в темних хмарах за сотні тисяч років до народження нашого Сонця.
Походження води
Для підтвердження цієї гіпотези астрономам потрібно було виміряти коефіцієнт дейтеріювання водяного льоду в областях зореутворення. Для цього вони залучили телескоп James Webb (JWST). Його метою стала протозоря L1527 IRS.
L1527 IRS розташована в сузір’ї Тельця приблизно за 460 світлових років від Землі. За низкою характеристик вона нагадує Сонце за часів, коли воно тільки почало формуватися.
До JWST співвідношення дейтеріювання води в областях зореутворення можна було надійно виміряти тільки в газовій фазі, де воно може хімічно змінюватися. Але завдяки чутливості телескопа, астрономи отримали можливість кинути погляд «всередину» та отримати чітку сигнатуру напівважкого водяного льоду навколо протозорі.
Коефіцієнт дейтеріювання води в L1527 дуже схожий на коефіцієнт деяких комет, а також протопланетного диска більш розвиненої молодої зорі. Це вказує на подібне холодне і давнє хімічне походження води, виявленої у всіх цих об’єктах. Відкриття є ще одним доказом того, що більша частина водяного льоду проходить свій шлях практично без змін від найбільш ранніх до найпізніших стадій зореутворення.
Водночас виміряне співвідношення дейтеріювання водяного льоду в L1527 IRS трохи вище, ніж співвідношення, виміряні в деяких кометах Сонячної системи та воді на Землі. Така різниця може бути спричинена різними факторами. Наприклад, частина води на кометах і на Землі могла зазнати хімічних змін у протопланетному диску. Або ж газопилова хмара, з якої сформувалося наше Сонце, могла відрізнятися від хмари, в якій сформувався L1527 IRS. Тому астрономи планують провести додаткові спостереження напівважкого водяного льоду в системі L1527 IRS, щоб дослідити можливі причини цих відмінностей.
За матеріалами Astronomie.nl
