Opdagelsen af vandis i universet har oplevet et løft takket være nylige opdagelser, der har hjulpet os med bedre at forstå vandets oprindelse og fordeling uden for Jorden. Disse fremskridt åbner nye veje til at forstå, hvordan vand ankom til vores planet, og hvordan denne essentielle ressource kan findes fordelt på forskellige stadier af stjerne- og planetdannelse.
I årevis har det videnskabelige samfunds interesse drejet sig om Hvordan vand dannes og bevares i det ydre rum, fra enorme skyer af gas og støv til kometer, ismåner og planeter som vores egen. Den nylige observation af halvtung is i et fjerntliggende område er en essentiel brik i dette komplicerede kosmiske puslespil.
Den revolutionerende detektion af halvtung vandis
Takket være den mest moderne teknologi, især brugen af James Webb-rumteleskopet (JWST), tilstedeværelsen af er blevet identificeret for første gang halvtung is (HDO) omkring en ung stjerne med karakteristika, der ligner vores Sol. Denne opdagelse er sket i protostjernen L1527 IRS, der er placeret i Taurus Molekylærsky, omkring 460 lysår væk, og repræsenterer den første direkte observation af dette molekyle i form af is i et objekt med disse karakteristika.
Hovedkomponenten i denne opdagelse er nøjagtig måling af mængden af HDO i forhold til H₂O i interstellar is. Relevansen af denne information er, at den giver os mulighed for at udlede de ekstreme kulde- og kemiske forhold, der eksisterede i det miljø. Deuterium - den tunge hydrogenisotop, der findes i HDO - inkorporeres normalt i vandmolekyler ved ekstremt lave temperaturer, typisk for de kolde, tætte skyer, hvor stjernedannelsen begynder.
Hidtil har tidligere målinger af HDO/H₂O-forholdet på disse steder været begrænsede og er næsten altid blevet foretaget med vand i gasform, hvilket ikke garanterer, at der ikke er sket kemiske ændringer siden dets oprindelse. direkte observation af isen Det antyder, at den oprindelige komposition stort set er forblevet intakt fra begyndelsen.
Betydningen af HDO/H₂O-forholdet i rummet
Mængden af Halvtungt vand påvist i L1527 IRS Det minder meget om det, der findes i visse kometer og i andre stjerners protoplanetariske skiver. Dette tyder på, at meget af det vand, der nu danner oceaner eller findes i selve kometer, stammer fra de samme fryseprocesser i mørke interstellare skyer, hundredtusindvis af år før Solen og dens planeter blev dannet.
For eksempel anslås det på Jorden og i kendte kometer, at et ud af flere tusinde vandmolekyler er halvtunge. Sammenfaldet mellem disse proportioner og den analyserede protostjernes proportioner indikerer, at Vand, der når planetsystemer, har ikke gennemgået større kemiske ændringer under deres rejse fra det ydre rum til steder, hvor liv kan dukke op.
Når man sammenligner vandets sammensætning i L1527 IRS med andre protostjerner og regioner i universet, observeres det desuden, at forskellene kan skyldes variationer i temperatur, stråling eller tætheden af de skyer, hvor de forskellige stjerner dannes. Resultaterne peger dog på en stor modstand i interstellar is for at bevare dens struktur og sammensætning over tid og i forskellige miljøer.
Implikationer for vandets oprindelse i planetsystemer
Måling af disse proportioner indikerer, at vand, der danner havene og kometer i vores solsystem Den har rejst fra de kolde, mørke skyer i det ydre rum som is, stort set uændret, for at ende i protoplanetariske skiver og i sidste ende i planeterne selv.
Det faktum, at andelene af HDO og H₂O forbliver stabile, selv under dannelsen af stjerner og i de materieskiver, der omgiver dem, er afgørende for at understøtte hypotesen om, at Det meste planetariske vand arves direkte fra interstellart materialeMed andre ord ville det nuværende vand på Jorden og andre steder have begyndt sin rejse længe før vores Sols fødsel.
Forskerne understreger, at det vil være nødvendigt at sammenligne disse data med data fra andre stjernedannende områder og forskellige typer stjerner for at bekræfte dette generelle mønster. Fundet giver dog stærk støtte til ideen om, at vandkredsløbet i universet Det er meget effektivt til at bevare sit indhold fra dets mest primitive stadier.
Disse fremskridt markerer et før- og efterforløb for astrofysik, da de giver os mulighed for at forstå, hvordan Kemien af interstellare iser påvirker tilstedeværelsen af vand på planeter, kometer og måner milliarder af år efter deres dannelse.
Med denne nye viden, studiet af vandis i universet tager et kvalitativt spring, der tilbyder sikkerhed om dens oprindelse i solsystemet og åbner nye forskningslinjer om dens rolle i fremkomsten af liv uden for vores planet.
