Ученые, изучающие близлежащую протозвезду, обнаружили присутствие воды в ее околозвездном диске. Новые наблюдения, сделанные с помощью Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Atacama (ALMA), знаменуют собой первое обнаружение воды, унаследованной протопланетным диском без значительных изменений в ее составе. Эти результаты также предполагают, что вода в нашей Солнечной системе образовалась за миллиарды лет до Солнца. Новые наблюдения опубликованы сегодня в Nature. V883 Orionis — протозвезда, расположенная примерно в 1305 световых годах от Земли в созвездии Ориона. Новые наблюдения этой протозвезды помогли ученым найти возможную связь между водой в межзвездной среде и водой в нашей Солнечной системе, подтвердив, что они имеют схожий состав.
«Мы можем думать о пути воды во Вселенной как о тропе. Мы знаем, как выглядят конечные точки, которыми является вода на планетах и в кометах, но мы хотели проследить эту тропу до истоков воды», — сказал Джон. Тобин, астроном Национальной радиоастрономической обсерватории Национального научного фонда (NRAO) и ведущий автор новой статьи. «Раньше мы могли связать Землю с кометами, а протозвезды с межзвездной средой, но мы не могли связать протозвезды с кометами. V883 Ori изменил это и доказал, что молекулы воды в этой системе и в нашей Солнечной системе имеют аналогичное соотношение дейтерия и водорода». Наблюдение за водой в околозвездных дисках вокруг протозвезд затруднено, потому что в большинстве систем вода присутствует в виде льда. Когда ученые наблюдают за протозвездами, они ищут линию воды и снега или линию льда, то есть место, где вода переходит преимущественно из льда в газ, что радиоастрономы могут наблюдать в деталях.
«Если линия снега расположена слишком близко к звезде, газообразной воды недостаточно, чтобы ее можно было легко обнаружить, и пыльный диск может блокировать большую часть выброса воды. Но если линия снега расположена дальше от звезды, там достаточно газообразной воды, чтобы ее можно было обнаружить, и это в случае с V883 Ori», — сказал Тобин, добавив, что уникальное состояние протозвезды сделало этот проект возможным. Диск V883 Ori довольно массивный и достаточно горячий, чтобы вода в нем превратилась из льда в газ. Это делает эту протозвезду идеальной мишенью для изучения роста и эволюции солнечных систем в радиодиапазоне. «Это наблюдение подчеркивает превосходные возможности прибора ALMA в помощи астрономам в изучении чего-то жизненно важного для жизни на Земле: воды», — сказал Джо Песке, руководитель программы NSF для ALMA. «Понимание основных процессов, важных для нас на Земле, наблюдаемых в более отдаленных регионах галактики, также приносит пользу нашим знаниям о том, как работает природа в целом, и о процессах, которые должны были произойти, чтобы наша Солнечная система превратилась в то, что мы знаем. сегодня."
Чтобы связать воду в протопланетном диске V883 Ori с водой в нашей Солнечной системе, команда измерила ее состав с помощью высокочувствительных приемников ALMA Band 5 (1,6 мм) и Band 6 (1,3 мм) и обнаружила, что он остается относительно неизменным между каждым этапом. образования Солнечной системы: протозвезда, протопланетный диск и кометы. «Это означает, что вода в нашей Солнечной системе образовалась задолго до образования Солнца, планет и комет. Мы уже знали, что в межзвездной среде много водяного льда. системы во время ее формирования», — сказал Мерел ван 'т Хофф, астроном из Мичиганского университета и соавтор статьи. «Это захватывающе, так как предполагает, что другие планетные системы тоже должны были получить большое количество воды».
Выяснение роли воды в развитии комет и планетезималей имеет решающее значение для понимания того, как развивалась наша собственная Солнечная система. Хотя считается, что Солнце сформировалось в плотном скоплении звезд, а V883 Ori относительно изолирован и не имеет близких звезд, у них есть одна важная общая черта: они оба сформировались в гигантских молекулярных облаках. «Известно, что большая часть воды в межзвездной среде формируется в виде льда на поверхности мельчайших пылинок в облаках. Когда эти облака разрушаются под действием собственной гравитации и формируют молодые звезды, вода попадает в диски вокруг них. «В конце концов, диски эволюционируют, а ледяные пылинки сгущаются, образуя новую солнечную систему с планетами и кометами», — говорит Марго Лемкер, астроном из Лейденского университета и соавтор статьи.
«Мы показали, что вода, образующаяся в облаках, практически не меняется по этому следу. Итак, глядя на воду в диске Ори V883, мы, по сути, оглядываемся назад во времени и видим, как выглядела наша собственная Солнечная система, когда она была намного моложе." Тобин добавил: «До сих пор цепь воды в развитии нашей Солнечной системы была разорвана. V883 Ori — недостающее звено в этом случае, и теперь у нас есть неразрывная цепь в родословной воды от комет и протозвезд до межзвездных середина."
