Астрономи виявили «напівважкий» лід навколо молодої сонцеподібної зорі

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.

Молода Сонячна система (концепт). Джерело: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

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.

Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Комплект журналів Сонце та Місяць

До товару

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.

Протозоря L1527 IRS. Джерело: NASA/ESA/CSA/STScI

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

Новини інших медіа
Г’ю Еверетт. Як з’явилася теорія мультивсесвіту
Обсерваторія LISA допоможе відкрити нову популяцію екзопланет
Одна світлина комети 144 роки тому перевернула уявлення людства про небо
Звідки прилітають комети? Запрошуємо школярів на зустріч з астрофізикинею Оленою Шубіною
Дві чорні діри виявились несподівано важкими для раннього Всесвіту
Більшість вуглецю на Землі походить із віддалених куточків Сонячної системи
Роман про кінець світу приніс фантасту Букерівську премію
На околицях Сонячної системи виявили космічного вигнанця з дивною орбітою
Науковці змоделювали безжиттєву Землю віком 5 млрд років
Телескоп Subaru показав форму та температуру ядра комети Енке