Долгожданный обзор рассказывает о путешествии воды из межзвездных облаков в обитаемые миры

Путешествие воды из межзвездных облаков в обитаемые миры. Сверху слева направо внизу: вода в холодном межзвездном облаке, рядом с молодой формирующейся звездой с истечением, в протопланетном диске, в комете и в океанах экзопланеты. Первые три ступени показывают спектр водяного пара, измеренный прибором HIFI космической обсерватории Herschel. Сигналы от холодного межзвездного облака и от протопланетного диска на этом изображении преувеличены в 100 раз по сравнению с сигналами от молодой формирующейся звезды в центре. Предоставлено: ESA / ALMA / NASA / LE Kristensen.

Голландский астроном Эвин ван Дишек (Лейденский университет, Нидерланды) вместе с международной командой коллег написал обзор всего, что мы знаем о воде в межзвездных облаках благодаря космической обсерватории Гершеля. Статья, опубликованная в журнале Астрономия и астрофизика, обобщает существующие знания и предоставляет новую информацию о происхождении воды в новых, потенциально пригодных для жизни мирах. Ожидается, что статья будет служить справочником в течение следующих двадцати лет.

Как и где вода образуется в межзвездном пространстве и как она в конечном итоге попадает на такую ​​планету, как Земля, не было хорошо известно 10 лет назад. Одна из причин этого заключается в том, что на наблюдения, проводимые с помощью наземных телескопов, влияет водяной пар в нашей атмосфере. В 2009 году ЕКА запустило дальний инфракрасный космический телескоп Herschel. Одной из основных целей Гершеля было исследование воды в космосе. Herschel находился в эксплуатации до 2013 года. Особое значение имел прибор HIFI, созданный под руководством Нидерландов, также известный как «охотник за молекулами». В последние годы были опубликованы десятки научных статей, основанных на данных Herschel о воде. Теперь эти результаты опубликованы. объединены и расширены новыми идеями.

Новое исследование описывает путь воды в процессе звездообразования, включая промежуточные стадии, которым до сих пор уделялось меньше внимания. В документе показано, что большая часть воды образуется в виде льда на крошечных частицах пыли в холодных и разреженных межзвездных облаках. Когда облако коллапсирует на новые звезды и планеты, эта вода в значительной степени сохраняется и быстро превращается в частицы пыли размером с гальку. Во вращающемся диске вокруг молодой звезды эти камешки затем образуют строительные блоки для новых планет.

Кроме того, исследователи подсчитали, что большинство новых солнечных систем рождаются с достаточным количеством воды, чтобы заполнить несколько тысяч океанов. Эвин ван Дишек: «Удивительно осознавать, что, когда вы выпиваете стакан воды, большинство этих молекул были образованы более 4,5 миллиарда лет назад в облаке, из которого образовались наше Солнце и планеты».

Многие из более ранних результатов Гершеля были сосредоточены на горячем водяном паре, который хорошо виден и в большом количестве образуется возле формирующихся звезд. Но эта горячая вода теряется в космос из-за мощных потоков молодой звезды. Во время написания обзора исследователи получали все больше и больше информации о химии холодного водяного пара и льда. Например, им удалось показать, что межзвездный лед растет на частицах пыли слой за слоем. Этот вывод они основали на слабых сигналах тяжелой воды (HDO и D2O вместо H2О).

В будущем исследователи надеются, что смогут изучать больше воды во Вселенной, особенно при формировании планетных систем. Однако это может занять некоторое время. Следующий космический телескоп, сопоставимый с Herschel, планируется запустить не ранее 2040 года. Эвин ван Дишек: «Был шанс, что« водный телескоп »выйдет в космос примерно в 2030 году, но этот проект был отменен. Жалко, но это была дополнительная причина для нашей команды написать обзор воды. Таким образом, у нас есть коллективная память на случай, когда появится новая миссия ».

Более того, в конце 2021 года будет запущен космический телескоп Джеймса Уэбба. Он будет содержать инструмент MIRI, созданный в результате европейско-американского партнерства, который сможет раскрыть часть водной дорожной карты, которая до сих пор оставалась недосягаемой. MIRI сможет обнаруживать теплый водяной пар во внутренних зонах пылевых дисков. Соавтор Мишель Хогерхейде (Лейденский университет и Амстердамский университет): «Гершель уже показал, что диски, формирующие планеты, богаты водяным льдом. Теперь с помощью MIRI мы можем проследить этот путь в регионы, где формируются планеты земного типа».

Телескопы ALMA в Чили могут наблюдать водяной пар в космос с земли. Это включает воду в далеких галактиках, где вода линии сместились от линий в атмосфере Земли. Соавтор Ларс Кристенсен (Университет Копенгагена, Дания) добавляет: «Благодаря наследию Гершеля мы можем гораздо лучше интерпретировать эти данные ALMA».

«Вода в областях звездообразования: физика и химия от облаков до дисков по данным спектроскопии Гершеля» была принята к публикации в Астрономия и астрофизика.


Млечный Путь может быть заполнен планетами с океанами и континентами, как здесь, на Земле.


Больше информации:
Вода в областях звездообразования: физика и химия от облаков до дисков по данным спектроскопии Гершеля. Авторы Ewine F. van Dishoeck et al. Принято к публикации в Астрономия и астрофизика, 2021 г. www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202039084

Бесплатный препринт: arXiv: 2102.02225v1 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2102.02225

Цитата: Долгожданный обзор показывает путешествие воды из межзвездных облаков в обитаемые миры (2021 год, 9 апреля), полученный 9 апреля 2021 года из https://phys.org/news/2021-04-long-awaited-reveals-journey-interstellar- clouds.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, воспроизведение какой-либо части без письменного разрешения запрещено. Контент предоставляется только в информационных целях.

READ  [MàJ] One Piece: Pirate Warriors 4 раскрывает свой четвертый персонаж в DLC - Новости

Leave a Comment