Международная группа ученых отследила историю воды в Солнечной системе и доказала, что она появилась еще до образования Солнца. В этом помогло исследование протозвезды V883 Ориона. Работа опубликована в журнале Nature.
Помимо обычной воды существует также тяжелая, в которой один из атомов водорода замещен на дейтерий — его изотоп. Обычная и тяжелая вода образуются в разных условиях во Вселенной, поэтому по их соотношению можно отследить, где и когда образовалась вода. Например, это соотношение одинаковое в некоторых кометах Солнечной системы и на Земле. Из-за этого появились предположения о том, что подобные кометы и принесли воду на Землю. Ранее также было исследовано, как вода переходит из газовых облаков в молодые звезды. Однако было недостающее звено: как вода из молодых звезд оказывается в кометах? Отсутствие информации связано с трудностями в исследовании. Обычно воду находят, когда она находится в газообразной форме, но в протопланетных дисках вода содержится в виде льда. В таком виде молекулы ограничены в движениях и колебаниях, поэтому их трудно исследовать. Вода в газообразном состоянии также может быть в центре протопланетных дисков, ближе к звезде, так как там выше температуры. Но такие участки или скрыты пылевым облаком диска, или слишком малы, чтобы их можно было заметить с помощью телескопа.
Ученые исследовали воду в протозвезде V883 Ориона, которая находится в 1300 световых годах от Земли. Протозвездный диск V883 очень массивен и достаточно горяч, поэтому вода в нем существует в газообразном состоянии. Для исследования астрономы использовали комплекс радиотелескопов ALMA, расположенный на севере Чили. Благодаря чувствительности телескопов они смогли обнаружить молекулы воды и определить их состав, что позволило рассчитать соотношение нормальной и тяжелой воды. Также ученые показали, как вода распределена в диске. Наблюдения показали, что диск V883 содержит как минимум в 1200 раз больше воды, чем есть на Земле.
Кроме того, ученые сделали вывод, что соотношение обычной и тяжелой воды практически не меняется на разных этапах образования Солнечной системы: от протозвезд к протопланентным дискам и кометам. На основе этого астрономы заключили, что вода в Солнечной системе появилась еще до образования Солнца.
Известно, что в межзвездном пространстве вода образуется в форме льдинок на поверхности мелких частиц пыли в облаках. Когда происходит коллапс этих облаков под действием их собственной гравитации, образуются молодые звезды, и вода оказывается в дисках вокруг них. По мере эволюции этих дисков частички льда собираются вместе, в результате чего образуются планеты и кометы. Именно поэтому соотношение между типами воды остается неизменным на протяжении всего процесса. Ученые пришли к выводу о том, что при рассмотрении истории V883 можно узнать, как выглядела Солнечная система в прошлом.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
