Тяжелая вода — это собирательное название для веществ, которые являются соединениями кислорода с тяжелыми изотопами водорода: дейтерием и тритием. Недавно тяжелую воду впервые обнаружили в протопланетном диске вокруг молодой звезды.
Тяжелая вода в протопланетном диске
Открытие древней воды в диске, формирующем планету, свидетельствует о том, что часть воды, содержащейся в кометах — и, возможно, даже на Земле, — старше самой звезды диска, дает прорывные представления об истории воды в нашей Солнечной системе.
Астрономы, используя Большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Атакамы (ALMA), впервые обнаружили двойно дейтерированную воду (D₂O, или тяжелую воду) в диске, формирующем планету вокруг молодой звезды V883 Ориона. Это означает, что вода в этом диске, а следовательно, и вода в образующихся здесь кометах существовала еще до рождения самой звезды, путешествуя космосом из древних молекулярных облаков задолго до образования Солнечной системы.
«Наше открытие доказывает, что вода, обнаруженная в этом диске, который формирует планету, должна быть старше центральной звезды и образовалась на самых ранних этапах формирования звезды и планеты, — говорит Марго Лимкер, главный автор статьи и аспирантка кафедры физики Миланского университета. — Это значительный прорыв в понимании пути воды через процесс формирования планет и того, как эта вода попала в Солнечную систему и, возможно, на Землю через подобные процессы».
Долгое космическое путешествие тяжелой воды
Значит ли это, что вода в вашей утренней чашке кофе может быть старше Солнца? Химическое отражение D₂O показывает, что эти молекулы воды пережили бурные процессы формирования звезд и планет, преодолев миллиарды километров в пространстве и времени, прежде чем оказаться в таких планетных системах, как наша. Вместо того чтобы быть уничтоженной и переформированной в диске, большая часть этой воды унаследована от самых ранних, холодных стадий формирования звезд — космическое наследие, которое также может присутствовать на Земле сегодня.
Ученые до сих пор не были уверены, образовалась ли большая часть воды в кометах и планетах в молодых дисках, таких как V883 Ориона, или она «нетронутая», исходя из древних межзвездных облаков?
Выявление тяжелой воды с помощью чувствительных изотопологических соотношений (D₂O/H₂O) доказывает древнее происхождение воды и обеспечивает отсутствующее звено между облаками, дисками, кометами и, наконец, планетами. Это открытие является первым прямым доказательством межзвездного путешествия воды от облаков к материалам, образующим планетные системы, — неизменным и нетронутым.
Вода является фундаментальной для жизни и пригодности для проживания. Знание о происхождении планетарной воды помогает понять составляющие жизни в нашей и других звездных системах. Это открытие свидетельствует, что многие молодые планеты, а возможно, и целые миры за пределами Солнечной системы, могли унаследовать воду, которая на миллиарды лет старше их самих. Оно напоминает нам, насколько глубоко наше существование связано с древней историей Вселенной.
По материалам phys.org
