Jednu od najbolje čuvanih tajni Sunčeva sustava možda je upravo otkrila zvijezda udaljena 1300 svjetlosnih godina od Zemlje. Riječ je o mladoj zvijezdi V883 Orionis, okruženoj ogromnim diskom materijala, koji će se jednog dana spojiti u planete u njezinoj orbiti.
Astronomi su upravo u tom disku materijala otkrili vodenu paru koja se vrtloži okolo sa svom ostalom prašinom i plinom koji je predodređen da postane dio budućih egzoplaneta. Njihovo otkriće sugerira da je voda našeg Sunčeva sustava, uključujući i onu sada na Zemlji, bila prisutna u plinovitoj kolijevci iz koje je rođeno Sunce i da je bila prisutna, ne samo prije Zemlje već i prije Sunca.
Trag vodi do vremena prije formiranja Sunca
Sada možemo pratiti porijeklo vode u našem Sunčevu sustavu do vremena prije formiranja Sunca, naglašava astronom John Tobin iz američkog Nacionalnog radioastronomskog opservatorija.
Voda je prilično česta diljem svemira i osim što je važan sastojak života kakav poznajemo, isto tako je važan sastojak u formiranju planeta. Zvijezde se rađaju iz oblaka prašine i plina u svemiru, gdje gusta nakupina materijala kolabira pod djelovanjem gravitacije i, okrećući se, počinje prikupljati više materijala iz oblaka oko sebe, koji se pak oblikuje u disk koji ulazi u mladu zvijezdu.
Voda pomaže i u procesu formiranja planeta
Jednom kada zvijezda završi sa svojim rastom, sve druge značajke planetarnog sustava formiraju se od ostataka tog diska. Zrnca prašine spajaju se elektrostatski, tvoreći sve veće i veće nakupine sve dok objekt ne postane dovoljno masivan da ga preuzme gravitacija. Znanstvenici smatraju da voda igra značajnu ulogu u tom procesu, gdje ona prekriva zrnca prašine kao led, dajući im dodatnu ljepljivost, koja onda pomaže česticama da se priljube zajedno u prvim fazama planetarnog rasta.
Na temelju izotopa vodika znanstvenici mogu procjeniti gdje i kako nastaje voda u svemiru. Normalni vodik nema neutrone u svojoj jezgri. Teški vodik, također poznat kao deuterij, ima jedan neutron u svojoj jezgri. Molekule vode koje uključuju teški vodik poznate su kao teška voda, a nastaju pod uvjetima koji se razlikuju od onih koji čine normalnu vodu.
Znanstvenici na Zemlji mogu pratiti trag vode do kometa jer su omjeri izotopa vode i teške vode slični. To sugerira da se voda može vezati u komete i asteroide te tako dosegnuti planetarna tijela. Ipak, još nije u potpunosti objašnjeno kako je voda dospjela u komete, ali proučavajući V883 Orionis, Tobin i njegov tim popunili su tu prazninu. Istaživanje vezano za to objavljeno je u znanstvenom časopisu Nature.
Put vode kroz svemir možemo zamisliti kao trag. Znamo kako izgledaju krajnje točke, koje su voda na planetima i u kometima, ali željeli smo pratiti taj trag unatrag do porijekla vode. Prije smo mogli povezati Zemlju s kometima i protozvijezde s međuzvjezdanim medijem, ali nismo mogli povezati protozvijezde s kometima. V883 Ori je to promijenio i dokazao da molekule vode u tom sustavu i u našem Sunčevu sustavu imaju sličan omjer deuterija i vodika, pojašnjava Tobin.
Što V883 Orionis čini toliko posebnim?
V883 Orionis je toliko mlada zvijezda da zapravo još uvijek raste, okružena ogromnim diskom. Proučavajući svjetlost koju emitira taj disk, astronomi su uspjeli identificirati spektralni potpis vodene pare, odnosno još bolje, identificirali su omjere izotopa vodika.
V883 Orionis je karika koja nedostaje u ovom slučaju. Sastav vode u disku vrlo je sličan onom kometa u našem Sunčevu sustavu. Ovo je potvrda ideje da je voda u planetarnim sustavima nastala prije nekoliko milijardi godina, prije Sunca, u međuzvjezdanom prostoru i naslijedili su i kometi i Zemlja, relativno nepromijenjen, kaže Tobin.
Ono što V883 Orionis čini tako posebnim jest to što prolazi kroz nalet ubrzanog rasta, što znači da je privremeno toplija nego inače. Većina vode u akrecijskim diskovima oko protozvijezda je smrznuta, postoji kao para samo u blizini zvijezde, gdje ju je znanstvenicima teško razaznati. Velika aktivnost oko V883 Orionisa, međutim, gurnula je njegovu snježnu liniju do točke koja je puno dalje od zvijezde nego što je to inače, a svaka voda bliža toj snježnoj liniji je vodena para.
Astronomima je vodenu paru puno lakše detektirati i analizirati od leda, tako da su mogli pouzdano izmjeriti izotopski sastav vode u V883 Orionisovu disku te ga i količinski odrediti. preciznije rečeno, oko V883 Orionisa ima više od 1200 puta većeg volumena vode od Zemljinih oceana, a ta voda lebdi u obliku pare.
Molekule vode nastaju u hladnom međuzvjezdanom mediju
Studija sugerira da sva voda u planetarnom sustavu V883 Orionisa dolazi gotovo izravno iz oblaka, iz kojih se rađa ta zvijezda.
Zaključujemo da diskovi izravno nasljeđuju vodu iz oblaka koji stvara zvijezde i ta se voda ugrađuje u velika ledena tijela, poput kometa, bez značajnih kemijskih promjena. Iako se o specifičnom mehanizmu isporuke vode na Zemlju i dalje raspravlja (kometi i/ili asteroidi), omjer izotopa vodika pronađen u V883 Ori je dokaz da su molekule vode u našem Sunčevu sustavu nastale u hladnom međuzvjezdanom mediju prije formiranja Sunca. Stoga su prostorno riješena promatranja vode prema mladim diskovima koji formiraju planete presudna u povezivanju spremnika vode i formiranja zemaljskih planeta, zaključuju autori studije.
Izvor: Science Alert
