Jedna od najvećih tajni Sunčevog sistema pred rešenjem: Odakle potiče ključni element života /video/
Pratite nas
Jedna od najbolje čuvanih tajni Sunčevog sistema, odakle voda u svemiru vodi poreklo, možda je upravo razotkrivena uz pomoć zvezde udaljene 1.300 svetlosnih godina od Zemlje.
Reč je o mladoj zvezdi V883 Orionis, okruženoj ogromnim diskom materijala, koji će se jednog dana spojiti u planete u njenoj orbiti. Astronomi su upravo u tom disku materijala otkrili vodenu paru koja se vrti oko nje zajedno sa prašinom i gasovima, predodređenim da postanu deo budućih egzoplaneta.
Voda starija od Sunca - ključ za nastanak života i planeta
Otkriće naučnika, objavljeno u časopisu „Nejčr“, sugeriše da je voda našeg Sunčevog sistema, uključujući i onu koja je sada na Zemlji, bila prisutna u gasovitoj „kolevci“ iz koje je rođeno Sunce i da je bila prisutna u svemiru, ne samo pre Zemlje, već i pre Sunca.
„Sada možemo da pratimo poreklo vode u našem Sunčevu sistemu do vremena pre formiranja Sunca“, kaže astronom Džon Tobin iz američke Nacionalne radioastronomske opservatorije.
Voda je prilično česta širom svemira i osim što je važan sastojak života kakav znamo, ima važnu ulogu i u formiranju planeta. Zvezde se rađaju iz oblaka prašine i gasova u svemiru, gde gusto akumuliran materijal kolabira pod delovanjem gravitacije i, okrećući se, počinje da prikuplja više materijala iz oblaka oko sebe, koji se onda oblikuju u disk, a on ulazi u mladu zvezdu.
Jednom kada zvezda završi sa svojim rastom, svi drugi delovi planetarnog sistema formiraju se od ostataka tog diska. Zrnca prašine spajaju se elektrostatički, stvarajući sve veće i veće akumulacije, sve dok objekat ne postane dovoljno masivan pa ga preuzme gravitacija.
Naučnici smatraju da voda igra značajnu ulogu u tom procesu, jer prekriva zrnca prašine kao led, dajući im dodatnu lepljivost, koja onda pomaže česticama da se spajaju u prvim fazama planetarnog rasta.
Gde nastaje voda u svemiru
Na osnovu izotopa vodonika, naučnici mogu da procene gde i kako nastaje voda u svemiru. Normalni vodonik nema neutrone u svom jezgru, dok teški vodonik, poznat i kao deuterijum, ima jedan neutron u svom jezgru. Molekuli vode koji uključuju teški vodonik poznati su kao teška voda, a nastaju pod uslovima koji se razlikuju od onih koji čine normalnu vodu, piše „Sajens alert“.
📡#BreakingNews ALMA Traces History of Water in Planet Formation Back to the Interstellar Medium. “This means that the water in our Solar System was formed long before the Sun" Merel van ‘t ’Hoff, astronomer. ⬇️https://t.co/75iW0tma1R
— ALMA Observatory📡 (@almaobs) March 9, 2023
📷: V883 Orionis, a unique protostar. pic.twitter.com/2P2KLtBQbw
Naučnici na Zemlji mogu da prate trag vode do kometa, jer su razmere izotopa vode i teške vode slične. To sugeriše kako voda može da se veže u kometama i asteroidima i da tako može da dođe do planeta u svemiru.
Ipak, još nije u potpunosti objašnjeno kako je voda dospela u komete, ali proučavajući V883 Orionis, Tobin i njegov tim popunili su tu prazninu.
Put vode kroz svemir
„Put vode kroz svemir možemo zamisliti kao trag. Znamo kako izgledaju krajnje tačke, to jest voda na planetama i u kometama, ali želeli smo da pratimo taj trag unatrag do porekla vode. Pre smo mogli da povežemo Zemlju s kometama i protozvezde s međuzvezdanim medijumom, ali nismo mogli da povežemo protozvezde s kometama. V883 Orionis je to promenio i dokazao da molekuli vode u tom sistemu, ali i u našem Sunčevom sistemu, imaju sličan odnos deuterijuma i vodonika“, objašnjava Tobin.
2/ Astronomers have detected gaseous water in the planet-forming disc around the star V883 Orionis. This water carries a chemical signature that explains the journey of water & supports the idea that water on Earth is even older than our Sun 😮 Zoom in to V883 Orionis 👇 pic.twitter.com/qF85HcwXCT
— ESO (@ESO) March 8, 2023
V883 Orionis je toliko mlada zvezda da zapravo i dalje raste, okružena ogromnim diskom. Proučavajući svetlost koju emituje taj disk, astronomi su uspeli da identifikuju spektralni potpis vodene pare, odnosno da identifikuju odnos izotopa vodonika.
„V883 Orionis je karika koja nedostaje u ovom slučaju. Sastav vode u disku vrlo je sličan onom koje imaju komete u našem Sunčevom sistemu, što je potvrda ideje da je voda u planetarnim sistemima nastala pre nekoliko milijardi godina, pre Sunca, u međuzvezdanom prostoru i nasledili su je i komete i Zemlje, i to relativno nepromenjenu“, kaže Tobin.
Ono što V883 Orionis čini tako posebnim jeste to što prolazi kroz nalet ubrzanog rasta, što znači da je ta zvezda privremeno toplija nego inače. Većina vode u akrecionim diskovima oko protozvezda je smrznuta i postoji kao para samo u blizini zvezde, gde je naučnicima teško da je uoče.
Zapremina vode 1.200 puta veća nego u našim okeanima
Velika aktivnost oko V883 Orionisa, međutim, pomerila je njegovu liniju smrzavanja do tačke koja je puno dalje od zvezde nego što je to inače slučaj, pa je i vodena para vidljivija. Astronomima je vodenu paru puno lakše da analiziraju nego led, tako da su mogli pouzdano da izmere izotopski sastav vode u disku V883 Orionisa i da odrede njegovu količinu. Prema njihovom nalazu, zapremina vode oko V883 Orionisa je 1.200 puta veća od one u Zemljinim okeanima, a ta voda oko udaljene zvezde lebdi u obliku pare.
Ova naučna studija ukazuje kako sva voda u planetarnom sistemu V883 Orionisa dolazi gotovo direktno iz oblaka iz kojih se rađa ta zvezda.
„Zaključujemo da diskovi direktno nasleđuju vodu iz oblaka koji stvara zvezde i ta se voda ugrađuje u velika ledena tela, poput kometa, bez značajnih hemijskih promena. Iako se o specifičnom mehanizmu isporuke vode na Zemlju i dalje raspravlja (da li su u pitanju komete i/ili asteroidi), odnos izotopa vodonika pronađen u V883 Orionisu je dokaz da su molekuli vode u našem Sunčevom sistemu nastali u hladnom međuzvezdanom medijumu pre formiranja Sunca. Zbog toga su su posmatranja vode u prostoru mladih diskova koji formiraju planete presudna u povezivanju rezervoara vode i formiranja planeta nalik Zemlji“, zaključuju autori studije.
