کشف آب در دیسک سیاره‌ساز اطراف ستاره نوزاد!!

برداشت هنری از دیسک پیش سیاره‌ای درونی PDS 70. (NASA، ESA، CSA، Joseph Olmsted/STScI)

در یکی از جالب‌ترین منظومه‌های سیاره‌ای نوزاد در کهکشان راه شیری به تازگی بخار آب  شناسایی شده است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب در دیسک گسترده‌ای از غبار و گاز که هنوز به ستاره PDS 70 چسبیده است، امضای مولکولی آب را در منطقه‌ای شناسایی کرد که انتظار می‌رود جهان‌هایی شبیه به زمین را تشکیل دهد.

این امر می‌تواند به ما کمک کند تا بفهمیم زمین چگونه شکل گرفته و آب آن از کجا آمده است. اما همچنین یک سرنخ وسوسه انگیز در مورد شکل‌گیری دیگر جهان‌های بالقوه قابل سکونت است.

جولیا پروتی، ستاره‌شناس موسسه نجوم ماکس پلانک در آلمان، می گوید: «ما آب را در دیسکهای دیگر دیده‌ایم، اما نه چندان نزدیک و در منظومه‌ای که سیارات در حال حاضر در آن جمع می‌شوند.

ما نمی‌توانستیم این نوع اندازه گیری را قبل از وب انجام دهیم.

آب برای حیات ضروری است، اما کاملاً مشخص نیست که زمین چگونه آب خود را به دست آورده است.

یکی از نظریه‌های رایج این است که سیارک‌های حامل آب در حال برخورد به سیاره نوزاد بودند، اما شواهد اخیر نشان می‌دهد که این تمام ماجرا نیست.

مطالعات شهاب‌سنگ‌ها و غبار ماه نشان می‌دهد که آب در منظومه شمسی در زمان تولد زمین بوده و در شکل‌گیری سیاره ما گنجانده شده است.

تصویری که نشان می‌دهد  آب در سیستم PDS 70 یافت شده است. (MPIA)

درک اینکه آب از کجا می‌آید در یک جهان از نوع زمینی برای ارزیابی احتمال سکونت در نقاط دیگر کهکشان مهم است، بنابراین ستاره‌شناسان مشتاق هستند تا دریابند که چگونه اتفاق می‌افتد. این کشف همچنین نشان می‌دهد که آب خیلی زودتر وجود داشته است.

پروتی می‌گوید: «اکنون ممکن است شواهدی پیدا کرده باشیم که آب می‌تواند به عنوان یکی از مواد اولیه سیارات سنگی نیز عمل کند و در بدو تولد در دسترس باشد.

PDS 70 یک منظومه سیاره‌ای ستاره‌ای و نوزاد است که حدود 370 سال نوری از زمین فاصله دارد و توسط قرصی از مواد احاطه شده است که در آن سیارات فراخورشیدی در حال شکل‌گیری هستند.

حدود 5.4 میلیون سال قدمت دارد، به این معنی که برای یک دیسک پیش سیاره ای نسبتا قدیمی است. در واقع، دانشمندان دو غول گازی را شناسایی کرده‌اند که به دور ستاره می‌چرخند.

از آنجایی که این سیستم بسیار جالب است، پروتی و همکارانش از جیمزوب برای بررسی دقیقتر استفاده کردند تا ببینند آیا می‌توانند ترکیب مولکولی دیسک را در مقیاس منطقه‌ای شناسایی کنند یا خیر.

تصور می‌شد که قسمت داخلی دیسک – جایی که سیارات سنگی تشکیل می‌شوند – به دلیل تابش قدرتمند فرابنفش و بادهای ستاره‌ای نسبتاً خشک خواهد بود. اما طیف به دست آمده توسط جیمزوب با بخار آب مطابقت کاملی داشت.

طیف آبی مشاهده شده PDS 70 (سیاه) در مقایسه با طیف مورد انتظار (آبی) قرار گرفت. (MPIA)

این که آب از کجا می آید مشخص نیست، اما دو گزینه وجود دارد. می‌توانست در جایی که هست، با خود ستاره، از یک سحابی غنی از آب شکل گرفته باشد. یا ممکن است از نواحی بیرونی دیسک انباشته شده باشد.

به گفته محققان، گرد و غبار فراوانی که این تیم در دیسک داخلی یافتند، می‌تواند به عنوان سپری از آن در برابر ستاره محافظت کند.

پروتی می‌گوید: «حقیقت احتمالاً در ترکیبی از همه این گزینه‌ها نهفته است. با این حال، این احتمال وجود دارد که یک مکانیسم نقش تعیین کننده‌ای در حفظ مخزن آب دیسک PDS 70 ایفا کند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Water Detected in Planet-Forming Disk Around Baby Star

By MICHELLE STARR 25 July 2023

https://www.sciencealert.com/water-detected-in-planet-forming-disk-around-baby-star