آب روی زمین ممکن است پیش از سیستم خورشیدی وجود داشته باشد!!

 

 

ستاره‌شناسان با مطالعه بخار آب اطراف یک ستاره تازه متولد شده دریافتند که از نظر شیمیایی شبیه یخ در دنباله‌دارهای منظومه شمسی است: منبع احتمالی اقیانوسهای زمین.

 

نمودار برشی از دیسک پیش سیاره‌ای دور از ستاره

ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)، B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)

 

ستاره شناسان کشف کرده اند که برخی از آب‌های زمین می‌تواند قبل از خورشید وجود داشته باشد. آنها آب گازی را در یک دیسک سیاره‌ساز در اطراف ستاره  V883  شکارچی مشاهده کردند که ترکیب شیمیایی آن با آب موجود در دنباله‌دارهای منظومه شمسی مطابقت دارد. دنباله‌دارهای مشابه ممکن است آب را به زمین اولیه رسانده باشند. مشاهدات آنها – که با آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما بزرگ (ALMA) در شیلی انجام شده است – یک حلقه گمشده را نشان می‌‌هد که نشان می‌دهد سیارات قابل سکونت می‌توانند بخشی از آب خود را تا حد زیادی بدون تغییر از محیط بین ستاره‌ای به ارث ببرند. دیسک اطراف V883  شکارچی که در فاصله 1300 سال نوری از ما قرار دارد، حداقل 1200 برابر آب در تمام اقیانوس های زمین است.

نقشه ستاره‌ای که موقعیت V883  شکارچی را نشان می‌دهد، یک پیش ستاره است که تقریباً در فاصله 1305 سال نوری از زمین در صورت فلکی شکارچی قرار دارد. IAU / آسمان و تلسکوپ

 

بدون شک آب متمایزترین ویژگی زمین است. در مورد جستجوی آب در جاهای دیگر جهان در شکار سیارات به اصطلاح Goldilocks، جایی که دما ممکن است اجازه دهد آب مایع وجود داشته باشد، بسیار ساخته شده است. با این حال، همیشه یک شکاف در این داستان وجود دارد که چگونه مقادیر زیاد H2O این سیارات به پایان رسیدند.

 

ستاره‌شناسان قبلاً آب را در ابرهای گازی بین ستاره‌ای و اطراف ستاره‌های جوان و در دنباله‌دارهای یخی مشاهده کرده‌اند که در منظومه شمسی ما گشت می زنند. با این حال، همیشه روشن نبوده است که آیا این همان آب در تمام طول سفر است یا اینکه آیا فرآیند دیگری وجود دارد که آب دنباله‌دار را در مرحله بعدی ایجاد می‌کند. جان توبین، سرپرست تیم (رصدخانه ملی رادیو نجوم) می‌گوید: «V883 شکارچی حلقه مفقوده این سوال است». یافته‌های این تیم در Nature منتشر شده است.

 

تیم توبین برای کشف خود از یک ناهنجاری اتمی نادر استفاده کردند. بیشتر مولکولهای آب از ترکیب دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده‌اند. با این حال گاهی اوقات یکی از اتم‌های هیدروژن با یک اتم دوتریوم جایگزین می‌شود – ایزوتوپی از هیدروژن که حاوی یک نوترون در هسته خود است. نسبت دو نوع آب یک اثر انگشت شیمیایی مهم است، زیرا به شرایطی بستگی دارد که در آن آنها تشکیل شده‌اند.

 

توبین می‌گوید: «ترکیب آب موجود در قرص بسیار شبیه به ترکیب دنباله‌دارهای منظومه شمسی خودمان است. این امر نشان می‌دهد که آب هنگام عبور از ابرهای گازی بین ستاره‌ای، به منظومه‌های خورشیدی جدید و سپس به دنباله‌دارها، از نظر شیمیایی بدون تغییر باقی می‌ماند.

 

ممکن است فقط آب نباشد که در سفر از فضای بین ستاره‌ای زنده بماند. سرجیو آیوپولو (دانشگاه آرهوس، دانمارک) که در این تحقیق شرکت نداشت، می‌گوید: «یک پیامد مهم این کار این است که سایر گونه‌های مرتبط با حیات تحت شرایط مشابه روی دانه‌های غبار [میان ستاره‌ای] مانند اسید آمینه گلیسین تشکیل شده‌اند. گلیسین یکی از آمینو اسیدهایی است که برای تشکیل DNA به هم می‌پیوندند.

 

مشاهدات رادیویی از پیش ستاره بخار آب (نارنجی)، غبار (سبز) و گاز خنک (آبی) را نشان می‌دهد.

ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)، J. Tobin، B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)

 

برای انجام این اندازه‌گیری‌ها، تیم توبین باید ستاره مناسب را پیدا می‌کرد. مارگوت لیمکر (Margot Leemker) عضو تیم (رصدخانه لیدن، هلند) می‌گوید: «بیشتر آب موجود در دیسک‌های تشکیل‌دهنده سیاره به صورت یخ منجمد می‌شود، بنابراین معمولاً از دید ما پنهان می‌ماند». ستاره‌شناسان آب را در فضا با مشاهده تشعشعاتی تشخیص می‌دهند که هنگام ارتعاش ساطع می‌کند. در یخ این ارتعاشات محدود می‌شوند. با این حال، V883  شکارچی به تیم توبین کمک کرد. طغیان چشمگیر انرژی از ستاره دیسک را گرم کرد و آب را از یخ به گاز تبدیل کرد.

 

اگر دنباله‌دارها منبع اصلی آب زمین هستند، پس یافته‌های تیم نشان می‌دهد که بیشتر آب ما قدیمی‌تر از خود منظومه شمسی است. با این حال هنوز مشخص نیست که آیا دنباله‌دارها چنین نقش مهمی ایفا کرده‌اند یا خیر، زیرا اقیانوسهای زمین نسبت دوتریوم/هیدروژن کمتری نسبت به آب مشاهده شده در اطراف V883  شکارچی دارند.

 

توبین دو توضیح ممکن را پیشنهاد می‌کند. یا دمای بالا این نسبت را در طول زمان کاهش می‌دهد، یا اجسامی که آب را به زمین می‌رسانند نسبت ذاتاً پایین‌تری داشتند. مطالعات دیگر انگشت خود را به سمت سیارکها به عنوان مکانیسم اصلی تحویل گرفته‌اند و دنباله‌دارها مسئول تنها 1 درصد از آب زمین هستند.

 

گام بعدی برای تیم توبین استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ (ELT) و دستگاه تصویرگر و طیف‌نگار ELT مادون قرمز میانی (METIS) برای مشاهده سایر منظومه‌های خورشیدی جوان است. به گفته لیمکر، “این امر به ما دید بسیار کاملتری از یخ و گاز موجود در دیسکهای تشکیل دهنده سیاره می‌دهد.”

 

در اطراف ستاره جوان و داغ V883  شکارچی، بیشتر یخ آب موجود در قرص پیش سیاره‌ای به بخار تبدیل شده است و این امکان را برای ستاره‌شناسان رادیویی فراهم می‌کند تا آن آب را با جزئیات مطالعه کنند.

ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)، J. Tobin، B.Saxton (NRAO / AUI / NSF)

 

ترجمه: سارا سیدحاتمی

WATER ON EARTH MIGHT PREDATE THE SOLAR SYSTEM

BY: COLIN STUART MARCH 13, 2023

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/water-earth-predates-solar-system/

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *