Як вода захистила наші молекули

Pin
Send
Share
Send

Можна було б подумати, що скласти щит з води не принесе нічого доброго (як не в середньовічних бойових відтвореннях). У їхньому випадку захист від широких слів викликала не стільки занепокоєння, як вплив ультрафіолетового випромінювання від Сонця.

Ультрафіолетове світло досить важкий для молекул, тому що він легко розбиває їх на складові частини. Більші органічні молекули, що згустилися в запиленому диску, з якого наші планети утворилися мільярди років тому, були б розбиті сонячними променями, але підрахунки двох астрономів з Мічиганського університету показують, що тисячі океанів води, присутні у протопланетний диск може захищати інші молекули від розпаду.

Едвін (Тед) Бергін і Томас Бетелл, обидва відділи астрономії в Мічиганському університеті, підрахували, що в системах, схожих на Сонце, велика кількість води рано може поглинати велику частину ультрафіолетового світла від центральної зірки. Захищаючи інші молекули від розпаду, вони продовжують зберігатися на пізніх стадіях розвитку диска. Іншими словами, ці молекули зависають до утворення планетомасин і планет, і цей механізм міг захистити складові життя від спустошень Сонця у нашій власній Сонячній системі.

Кругозіркові диски, модельовані Бергіном та Бетхеллом, у своєму документі включають DR Tau, AS 205A та AA Tau.

Бергін сказав «Космічному журналу»: «В даний час спостерігаються 4 системи з водяною парою. Усі відповідають нашій моделі. Я розумію, що у Шпіцера є численні інші виявлення водяної пари, але вони ще не публікуються. Водяна пара, яку ми бачимо, постійно поповнюється високотемпературною хімією в цих системах, тому ви не побачите жодної деградації ».

У таких системах, як Сонячна система, планети утворюються з диска пилу і газу, який оточує молоду зірку. Цей великий плоский диск згодом твердне в планети, комети та астероїди. Поруч із центром диска, між 1 і 5 астрономічними одиницями, тепла водяна пара в диску може «захищати» молекули всередині цього шару від розбиття УФ-світлом.

Н2О руйнується при впливі ультрафіолетового світла на водень та гідроксид. Гідроксид може бути додатково розбитий на атоми кисню та водню. Але вода, на відміну від інших молекул, швидко реформується, поповнюючи щит водяної пари.

Менші зерна пилу всередині диска захоплюють частину УФ-випромінювання в ранні періоди формування протопланетного диска. Після того, як ці пилові зерна почнуть снігувати на більші шматки, проте, ультрафіолетове світло фільтрує і розбиває молекули у внутрішніх частинах диска, де планети знаходяться на ранній стадії свого формування.

Попередня модель того, як органічні молекули зберігалися після цього моменту, передбачала, що комети з зовнішньої частини диска якимось чином потрапляють у центр, вивільняючи воду для поглинання шкідливого випромінювання. Але ця модель не пояснила вимірювання гідроксиду для спостережуваних дисків.

Якщо води вистачає, що, як видається, у кількох дисках, що спостерігаються космічним телескопом Спітцер, ці інші молекули залишаються неушкодженими, і як бонус вода, присутня у внутрішніх частинах диска, також стирчить.

Бергін сказав Space Magazine, "Є й інші молекули, які можуть захищати себе - СО та Н2, але вони також не можуть захищати інші молекули (оскільки вони захоплюють лише частину спектру світла). Вода єдина з сильним утворенням, яка може компенсувати руйнування. Потім він забезпечує повне екранування для інших видів. Навряд чи інша молекула зробить це. "

Цей механізм захищав би лише водяну пару та інші молекули у внутрішній частині диска, найближчій до зірки.

"Це, швидше за все, буде активним у внутрішніх кількостях АС - в якийсь момент скажіть, що між 5-10 АС вона стане неактивною, і речі будуть непривітними для різних видів [молекули]", - сказав Бергін.

Отже, куди йде вся вода, коли утворюються планети? Пара, найближчий до зірки - в межах приблизно 1 АС - врешті-решт розпадається зоряним світлом на водень та кисень. Приблизно в 3 АС від зірки вода може складати частину планет і астероїдів, що утворюються в цьому регіоні. Можливо, такі астероїди піднесли воду до поверхні Землі під час її раннього утворення, заповнюючи наші океани. За межами цього регіону Н2О розпадається на водень і кисень і виводиться в космос, зазначив Бергін.

На запитання, чи присутній цей захисний щит води у нашій Сонячній системі, Бергін відповів: "Коли ми говоримо, що в оселеній зоні було тисячі океанів водяної пари, ми маємо на увазі навколо зірок, схожих на Сонце. Імовірно, це було і навколо нашого Сонця ».

Джерело: Physorg, Science, інтерв'ю електронною поштою з Тедом Бергіним

Pin
Send
Share
Send