С помощью комплекса радиотелескопов ALMA астрономы обнаружили газообразную воду в протопланетном диске. Она имеет химическую сигнатуру, которая поддерживает идею о том, что вода на Земле даже старше нашего Солнца.
Открытие было сделано в ходе изучения состава воды в протопланетном диске, окружающем звезду V883 Ориона. Она расположена на расстоянии 1300 световых лет от Земли.
Вода обычно состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Исследователи сделали акцент на изучении немного более тяжелой версии воды, в которой один из атомов водорода заменен дейтерием — тяжелым изотопом водорода, чье ядро состоит из одного нейтрона и протона. Поскольку простая и тяжелая вода образуются в разных условиях, по их соотношению можно проследить, когда и где образовалась вода. Так, было показано, что это соотношение в некоторых кометах Солнечной системы аналогично соотношению в воде на Земле, что позволяет предположить, что именно кометы могли доставить ее на нашу планету.
Путешествие воды от облаков к молодым звездам, а затем от комет к планетам наблюдалось и раньше, но до сих пор отсутствовала связь между молодыми звездами и кометами. По словам исследователей, состав воды в диске вокруг V883 очень похож на состав комет в нашей Солнечной системе. Это подтверждает идею о том, что вода в планетных системах сформировалась в межзвездном пространстве миллиарды лет назад, еще до появления Солнца, и затем досталась по наследству как кометам, так и Земле в относительно неизменном виде.
Стоит отметить, что анализ воды в протопланетных дисках является весьма непростой задачей, поскольку большая ее часть обычно находится в виде льда, не испускающего никакого излучения. Конечно вода во внутренней части протопланетного диска существует в газообразном состоянии. Однако, как правило, эта область слишком мала, чтобы ее можно было изучить при помощи телескопов.
К счастью для астрономов, диск вокруг V883 необычно горячий. Резкий выброс энергии со стороны звезды нагрел его до температуры, при которой большая часть воды существует в газообразном состоянии, что дало возможность изучить ее излучение. В свою очередь это позволило составить карту ее распределения. Исследователи выяснили, что диск V883 содержит, как минимум, в 1200 раз больше воды, чем все земные океаны.
В будущем ученые надеются использовать для изучения V883 Чрезвычайно Большой телескоп ESO (ELT) и его камеру METIS. Этот прибор среднего инфракрасного диапазона сможет различать газовую фазу воды в протопланетных дисках, что даст более полное представление о том, как она попадает на новорожденные планеты.
По материалам https://www.eso.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
