Naukowcy twierdzą, że co miesiąc w żłobku planetarnym ulega zniszczeniu równowartość jednego oceanu wody

Międzynarodowy zespół astrofizyków, w tym z Western University w Londynie w Ontario, używa Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba do wykrywania niszczenia co miesiąc równoważnika jednego oceanu wody w żłobku planetarnym w Mgławicy Oriona.

według Komunikat prasowy Uniwersytetu ZachodniegoMiędzynarodowy zespół, w skład którego wchodzą zachodni astrofizycy Els Peters i Jan Camme, odkrył zniszczenie i ponowne utworzenie się dużej ilości wody w dysku planetotwórczym znajdującym się w sercu Mgławicy Oriona.

Odkrycia dokonano poprzez połączenie obserwacji z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) z obliczeniami fizyki kwantowej.

Badanie to, będące częścią programu PDRs4All Early Release Science i prowadzone przez doktorantkę Uniwersytetu Paris-Saclay Marion Zanessi, zostało niedawno opublikowane w czasopiśmie Astronomia przyrodnicza.

NASA wybrała łącznie 13 programów Early Science Release, aby zademonstrować możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, a PDRs4All był jednym z wybranych.

„To imponujące, że po zaledwie kilku pikselach obserwacji i skupieniu się na kilku liniach możemy odkryć, że co miesiąc paruje cały ocean wody” – powiedział Peters, współkierownik badania. PDRs4All i pracownik naukowy w Zachodnim Instytucie Badań Ziemi i Kosmosu.

Krew wszechświata

O ile nam wiadomo, woda jest niezbędnym elementem do powstania życia.

Większość wody w oceanach Ziemi powstała na długo przed narodzinami Układu Słonecznego, w mroźnych obszarach przestrzeni międzygwiazdowej o temperaturze 250 stopni Celsjusza.

Według Westerna część tej wody mogła zostać zniszczona i ponownie utworzona w wyższych temperaturach, wahających się od 100°C do 500°C, gdy Układ Słoneczny był jeszcze jedynie dyskiem gazu i pyłu krążącym wokół nowonarodzonego Słońca.

Dlaczego więc recykling tej wody międzygwiezdnej jest ważny?

Zespół badawczy skierował Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba w stronę „d203-506”, czyli dysku formowania planet znajdującego się w Mgławicy Oriona i żłobka układów planetarnych.

Intensywne promieniowanie ultrafioletowe wytwarzane przez masywne gwiazdy „prowadzi do zniszczenia i regeneracji wody w d203-506, czyniąc z niej prawdziwe laboratorium międzygwiazdowe” – powiedział Western.

„Teleskop Jamesa Webba jest zdumiewająco potężny. W przypadku tego odkrycia nie mówimy o znalezieniu igły w stogu siana. To jest igła w stogu siana złożona z igieł” – powiedział Kami, profesor fizyki i astronomii oraz główny członek PDRs4All .

Co jest w cząsteczce?

Jak możemy obserwować powstawanie i niszczenie cząsteczek w odległości ponad 1000 lat świetlnych?

Eksperci z Madryckiego Zespołu Łączności Kosmicznej w Hiszpanii i Obserwatorium w Lejdzie w Holandii odegrali kluczową rolę w zrozumieniu, w jaki sposób obserwuje się powstawanie i niszczenie cząstek międzygwiazdowych.

Według Westerna, gdy woda ulega zniszczeniu pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, uwalniana jest cząsteczka hydroksylowa, po czym następuje emisja fotonów, które docierają aż do Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. W sumie szacuje się, że co miesiąc równowartość całej wody w oceanach Ziemi ulega zniszczeniu i jest uzupełniana w układzie „d203-506”.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba ujawnił również, że hydroksyl, kluczowy związek pośredni w tworzeniu wody, jest również wytwarzany w dużych ilościach z tlenu atomowego. Dlatego możliwe jest, że część wody tworzącej oceany Ziemi przeszła ten cykl.

„To odkrycie opierało się na niewielkiej części naszych danych spektralnych. To ekscytujące, że mamy tak wiele danych do przeszukania i nie mogę się doczekać, aby zobaczyć, co jeszcze uda nam się znaleźć „, powiedział Peters.