Objevení vodní led ve vesmíru zaznamenala vzestup díky nedávným objevům, které nám pomohly lépe pochopit původ a distribuci vody za hranicemi Země. Tyto pokroky otevírají nové cesty k pochopení toho, jak se voda dostala na naši planetu a jak se tento základní zdroj nachází v různých fázích formování hvězd a planet.
Zájem vědecké komunity se po léta točil kolem Jak se voda tvoří a uchovává v hlubokém vesmíru, od obrovských oblaků plynu a prachu až po komety, ledové měsíce a planety podobné té naší. Nedávné pozorování polotěžkého ledu ve vzdálené oblasti je zásadním prvkem této složité kosmické skládačky.
Revoluční detekce polotěžkého vodního ledu
Díky nejmodernějším technologiím, zejména použití teleskopický espacial James Webb (JWST), přítomnost byla zjištěna poprvé polotěžký led (HDO) kolem mladé hvězdy s vlastnostmi podobnými našemu Slunci. K tomuto objevu došlo u protohvězdy L1527 Daňový úřad (IRS), která se nachází v Molekulárním mračnu v souhvězdí Býka, asi 460 světelných let daleko, a představuje první přímé pozorování této molekuly ve formě ledu v objektu s těmito charakteristikami.
Klíčovou součástí tohoto objevu je přesné měření množství HDO ve vztahu k H₂O v mezihvězdném ledu. Relevance těchto informací spočívá v tom, že nám umožňují odvodit extrémně chladné a chemické podmínky, které v tomto prostředí existovaly. Deuterium – těžký izotop vodíku přítomný v HDO – se obvykle začleňuje do molekul vody při extrémně nízkých teplotách, což je typické pro chladné, husté mraky, kde začíná tvorba hvězd.
Dosavadní měření poměru HDO/H₂O na těchto místech byla omezená a téměř vždy prováděna s vodou v plynném stavu, což nezaručuje, že od jejího vzniku nedošlo k chemickým změnám. přímé pozorování ledu To znamená, že původní složení zůstalo od začátku prakticky nedotčené.
Důležitost poměru HDO/H₂O ve vesmíru
Částka V objektu L1527 IRS detekována polotěžká voda Je velmi podobná té, která se nachází v některých kometách a v protoplanetárních discích jiných hvězd. To naznačuje, že velká část vody, která nyní tvoří oceány nebo je přítomna v samotných kometách, pochází ze stejných procesů mrznutí v temných mezihvězdných oblacích, stovky tisíc let předtím, než se zformovalo Slunce a jeho planety.
Například na Zemi a ve známých kometách se odhaduje, že jedna z několika tisíc molekul vody je polotěžká. Shoda mezi těmito poměry a poměry analyzované protohvězdy naznačuje, že Voda, která se dostává do planetárních systémů, neprošla zásadními chemickými změnami během jejich cesty z hlubin vesmíru do míst, kde se může objevit život.
Dále při porovnání složení vody v L1527 IRS se složením vody v jiných protohvězdách a oblastech vesmíru je patrné, že rozdíly mohou být způsobeny změnami teploty, záření nebo hustotou oblaků, kde se různé hvězdy tvoří. Výsledky však poukazují na velký odpor... mezihvězdný led pro zachování jeho struktury a složení v čase a v různém prostředí.
Důsledky pro původ vody v planetárních systémech
Měření těchto proporcí ukazuje, že voda, která tvoří oceány a komety naší sluneční soustavy Z chladných, temných oblaků vesmíru se v podstatě beze změny dostal jako led, až do protoplanetárních disků a nakonec i do samotných planet.
Skutečnost, že poměry HDO a H₂O zůstávají stabilní i během formování hvězd a v discích hmoty, které je obklopují, je zásadní pro podporu hypotézy, že Většina planetární vody je zděděna přímo z mezihvězdného materiáluJinými slovy, současná voda na Zemi i jinde by začala svou cestu dlouho před zrozením našeho Slunce.
Výzkumníci zdůrazňují, že k potvrzení tohoto obecného vzorce bude nutné porovnat tato data s daty z jiných oblastí tvorby hvězd a různých typů hvězd. Toto zjištění však silně podporuje myšlenku, že koloběh vody ve vesmíru Je velmi efektivní v uchovávání obsahu od jeho nejprimitivnějších stádií.
Tyto pokroky znamenají pro astrofyziku období před a po, protože nám umožňují pochopit, jak chemie mezihvězdného ledu ovlivňuje přítomnost vody na planetách, kometách a měsících miliardy let po jejich vzniku.
S těmito novými znalostmi, studium vodní led ve vesmíru udělá kvalitativní skok, který nabízí jistoty o svém původu ve sluneční soustavě a otevírá nové směry výzkumu jeho role ve vzniku života mimo naši planetu.
