تم العثور على “رابط مفقود” لمياه الأرض حول نجم الطفل البعيد
توصلت دراسة جديدة إلى أن علماء الفلك الذين يدرسون نجم طفل بعيد وجدوا “حلقة مفقودة” يمكن أن تفسر أخيرًا أصول الماء على الأرض.
من خلال تدريب تلسكوب لاسلكي قوي في V883 Orionis ، وهو نجم أولي يبعد 1300 سنة ضوئية عن الأرض في كوكبة الجبار ، اكتشف علماء الفلك مياه غازية ذات تركيبة كيميائية قريبة من تلك الموجودة في المذنبات حول الأرض. هذا دليل حيوي على أن المياه التي نقلتها المذنبات إلى الأرض القديمة جاءت من سحب غازية أقدم من الشمس.
لاحظ علماء الفلك سابقًا انتقال الماء من السحب الغازية إلى الأقراص المكونة للكواكب حول النجوم الفتية ، ثم بعد ذلك في وقت لاحق من المذنبات إلى الكواكب. لكن الحلقة المفقودة في السلسلة – الخطوة من النجوم الشابة إلى المذنبات – أثبتت أنها بعيدة المنال. الآن ، في النتائج الجديدة التي نشرت في 8 مارس في المجلة طبيعة (يفتح في علامة تبويب جديدة)، ملأ الباحثون الفراغ أخيرًا.
متعلق ب: قد يكشف نيزك عمره 4.6 مليار عام عن أصل مياه الأرض
“V883 Orionis هو الحلقة المفقودة في هذه الحالة” المؤلف الرئيسي جون جيه توبين (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالم فلك في المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي ، في شارلوتسفيل ، فيرجينيا الغربية ، قال في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة). “إن تكوين الماء في القرص مشابه جدًا لتكوين المذنبات في نظامنا الشمسي. وهذا تأكيد لفكرة أن الماء في أنظمة الكواكب تشكل منذ بلايين السنين ، قبل الشمس ، في الفضاء بين النجوم ، ورثها كل من المذنبات والأرض ، دون تغيير نسبيًا “.
تجد النجوم بداياتها في سحب عملاقة من الغبار والغاز تنهار ببطء وتشتعل مع اندماجها. بمجرد أن يبدأ النجم الأولي في التبلور ، تشكل لبنات البناء المتبقية من السحابة قرصًا حول النجم الجديد ، تتجمع معًا على مدى ملايين السنين لتشكل المذنبات والكويكبات والكواكب. بمجرد أن يتشكل الكوكب ، فإن الماء من قرص الكواكب – المتجمد الآن داخل ملايين المذنبات – يجلد العالم الجديد مثل كرات الثلج الكونية.
للعثور على دليل على أن الماء من السحب المكونة للنجوم كان يتجمد في المذنبات داخل أقراص الكواكب ، استخدم الباحثون مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر (ALMA) ، وهي مجموعة من 66 تلسكوبًا لاسلكيًا في شمال تشيلي ، لاكتشاف الإشعاع المنبعث من الغازات. الماء الموجود في الجزء الداخلي من القرص حول V883 Orionis.
يتكون الماء عادةً من ذرة أكسجين واحدة مرتبطة بذرتين من الهيدروجين ، ولكن يمكن أن توجد في شكلين ، يُعرفان باسم الماء الثقيل وشبه الثقيل ، اللذان يستبدلان إحدى ذرات الهيدروجين أو كليهما بالديوتيريوم – وهو نظير أو نسخة من الهيدروجين يحتوي على نيوترون في نواته بالإضافة إلى البروتون المعتاد. نظرًا لأن الماء البسيط وشبه الثقيل الموجود حول الأنظمة النجمية يتشكل في ظل ظروف مختلفة ، فإن إيجاد نسبة الاثنين يمكن أن يساعد في تتبع حركات الماء عبر النظام النجمي.
كشف قياس نسبة الماء البسيط إلى شبه الثقيل الموجود حول V883 Orionis عن تركيبة كيميائية مشابهة للمذنبات الموجودة حول الأرض ، مما يشير بقوة إلى أن الماء في القرص سيتجمد فيما بعد ويتكتل ليشكل مذنبات. من خلال رسم تخطيطي لتوزيع الماء المعلق حول النجم الشاب ، وجد الباحثون أن القرص الكوكبي يحتوي على الأقل على 1200 ضعف كمية المياه في محيطات الأرض.
وكتب الباحثون في الدراسة: “نستنتج أن الأقراص ترث الماء مباشرة من السحابة المكونة للنجوم وأن هذا الماء يصبح مدمجًا في أجسام جليدية كبيرة ، مثل المذنبات ، دون تغيير كيميائي كبير”.
الآن بعد أن عثروا على الدليل الأول على الخطوة المفقودة في رحلة الماء من الكون إلى سطح الكواكب ، يخطط الباحثون لدراسة النظام بمزيد من التفصيل باستخدام تلسكوب كبير للغاية (ELT) التابع لمرصد الفضاء الأوروبي – والذي تم تحديد موعده لإبداء ملاحظاتها الأولى في عام 2028.
