Ako voda chránila naše molekuly

Pin
Send
Share
Send

Človek by si myslel, že vytvorenie štítu z vody by nebolo dobré (ani v stredovekých bojových opakovaniach). V ich prípade ochrana pred širokými mečmi nebola taká dôležitá ako účinky ultrafialového žiarenia zo Slnka.

UV žiarenie je na molekulách dosť ťažké, pretože ich ľahko rozdeľuje na jednotlivé zložky. Väčšie organické molekuly, ktoré sa zhlukli v prašnom disku, z ktorého sa naše planéty vytvorili pred miliardami rokov, by sa slnečné lúče rozpadli, ale výpočty dvoch astronómov na Michiganskej univerzite ukazujú, že tisíce oceánov za vodu prítomné v protoplanetárny disk môže chrániť ďalšie molekuly pred rozpadom.

Edwin (Ted) Bergin a Thomas Bethell, obaja Katedra astronómie na Michiganskej univerzite, vypočítali, že v systémoch podobných Slnku môže množstvo vody skoro absorbovať veľkú časť ultrafialového svetla z centrálnej hviezdy. Tým, že chránia ďalšie molekuly pred rozpadom, pretrvávajú aj v neskorších fázach vývoja disku. Inými slovami, tieto molekuly visia dokola až do vzniku planetesimálov a planét, a tento mechanizmus mohol byť chránený pred zložkami života pred pustošením Slnka v našej vlastnej Slnečnej sústave.

Circumstellar disky modelované Bergin a Bethell v ich papieri patrí DR Tau, AS 205A a AA Tau.

Bergin povedal časopisu Space Magazine: „V súčasnosti sú pozorované 4 systémy s vodnou parou. Všetky sú v súlade s naším modelom. Chápem, že Spitzer má aj ďalšie detekcie vodnej pary, tieto však ešte neboli zverejnené. Vodná para, ktorú vidíme, je v týchto systémoch neustále doplňovaná vysokoteplotnou chémiou, takže by ste neuvidili žiadne zhoršenie. “

V systémoch ako je slnečná sústava sa planéty tvoria z disku prachu a plynu, ktorý obklopuje mladú hviezdu. Tento veľký plochý disk sa neskôr spevní na planéty, kométy a asteroidy. V blízkosti stredu disku, medzi 1 a 5 astronomickými jednotkami, by teplá vodná para v disku mohla „chrániť“ molekuly vo vnútri tejto vrstvy pred rozpadom UV svetlom.

H2O sa pri vystavení ultrafialovému žiareniu rozkladá na vodík a hydroxid. Hydroxid sa môže ďalej rozdeliť na atómy kyslíka a vodíka. Ale voda, na rozdiel od iných molekúl, sa reformuje rýchlym tempom a doplňuje štít vodnej pary.

Menšie prachové zrná v disku zachytávajú časť UV žiarenia v skorých obdobiach tvorby protoplanetárneho disku. Akonáhle však tieto prachové zrná začnú snehovú guľu rozpadať na väčšie kúsky, UV svetlo sa filtruje a rozbije molekuly vo vnútorných častiach disku, kde sú planéty v počiatočných štádiách tvorby.

Predchádzajúci model toho, ako organické molekuly pretrvávali okolo tohto bodu, naznačoval, že kométy z vonkajšej časti disku nejako padajú do stredu a uvoľňujú vodu, aby absorbovali škodlivé žiarenie. Tento model však nevysvetľoval doterajšie merania hydroxidu diskov.

Ak je prítomné dostatočné množstvo vody, čo sa zdá byť prípadom hrsti diskov pozorovaných Spitzerovým vesmírnym teleskopom, zostávajú tieto ďalšie molekuly nedotknuté a ako bonus sa tiež drží voda prítomná vo vnútorných častiach disku.

Bergin povedal časopisu Space Magazine: „Existujú aj iné molekuly, ktoré sa môžu chrániť - CO a H2 - ale tie nemôžu chrániť tie isté molekuly (pretože zachytávajú iba zlomok spektra svetla). Voda je jediná so silnou formáciou, ktorá dokáže kompenzovať zničenie. Potom poskytuje úplné tienenie pre iné druhy. Je nepravdepodobné, že by to urobila iná molekula. “

Tento mechanizmus by chránil iba vodnú paru a iné molekuly vo vnútornej časti disku, najbližšie k hviezde.

"Toto bude pravdepodobne aktívne v niekoľkých vnútorných AU - v určitom okamihu hovoria, že medzi 5-10 AU bude neaktívne a veci budú pre rôzne druhy [molekuly] nehostinné," uviedol Bergin.

Kam teda ide všetka voda, keď sa vytvoria planéty? Pary, ktoré sú najbližšie k hviezde - do 1 AU - sa nakoniec rozpadajú hviezdnym svetlom na vodík a kyslík. Asi 3 AU od hviezdy by mohla voda tvoriť súčasť planét a asteroidov, ktoré sa tvoria v tejto oblasti. Mohli to byť také asteroidy, ktoré počas svojej skorej formácie prenášali vodu na povrch Zeme a napĺňali naše oceány. Mimo tejto oblasti sa H2O štiepi na vodík a kyslík a vháňa sa do vesmíru, uviedol Bergin.

Na otázku, či tento ochranný štít vody bol prítomný v našej vlastnej slnečnej sústave, Bergin odpovedal: „Keď hovoríme, že v obývateľnej zóne boli tisíce oceánov vodnej pary, máme na mysli okolo hviezd podobných Slnku. Pravdepodobne to bolo aj okolo nášho Slnka. “

Zdroj: Physorg, Science, e-mailový rozhovor s Tedom Berginom

Pin
Send
Share
Send