Apa de pe Pământ este mai veche decât Soarele, au descoperit astronomii

O stea aflată la 1.300 de ani-lumină de Pământ s-ar putea să fi dezvăluit unul dintre cele mai bine păstrate secrete ale Sistemului Solar.

Se numește V883 Orionis, o stea tânără înconjurată de un disc imens de material, care într-o zi se va uni în planete care vor orbita în jurul ei. În acest disc, oamenii de știință au detectat fără echivoc vapori de apă, care se învârt împreună cu celelalte prafuri și gaze destinate să devină parte a unei lumi extraterestre.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Acest lucru sugerează că apa din Sistemul Solar – inclusiv cea care se află acum pe Pământ – a fost prezentă în „leagănul gazos” din care s-a născut Soarele, fiind aici, nu doar înainte de Pământ, ci și înainte de Soare, și a ajutat planeta noastră să crească.

„Acum putem urmări originile apei din Sistemul Solar chiar dinainte de formarea Soarelui”, spune astronomul John Tobin de la Observatorul Național de Radioastronomie din SUA.

Apa este comună în întregul Univers, deși Pământul, în special, nu ar fi același ,,punct albastru palid” fără ea. Ea se încolăcește pe suprafața planetei, pătrunde în atmosferă sub formă de vapori, cade din cer. Pare destul de banală pentru noi, dar nu am putea trăi fără ea; aproape toate procesele chimice ale vieții au nevoie de ea.

Apa, un ingredient esențial în formarea planetelor

Stelele se nasc din nori de praf și gaz din spațiu. Un grup dens se prăbușește sub acțiunea gravitației și, învârtindu-se, începe să încolțească mai mult material din norul din jurul său, care se formează într-un disc care alimentează steaua tânără.

Odată ce steaua a terminat de crescut, toate celelalte caracteristici ale sistemului planetar se formează din ceea ce a rămas din disc. Granulele de praf se lipesc între ele în mod electrostatic, formând grupuri din ce în ce mai mari până când obiectul este suficient de masiv pentru ca gravitația să preia controlul, scrie ScienceAlert.

Se crede că apa joacă un rol semnificativ în acest proces; dincolo de punctul în care vaporii de apă îngheață – numit linia zăpezii -, aceștia acoperă grăunțele de praf sub formă de gheață, conferindu-le o aderență suplimentară care ajută particulele să se agațe unele de altele în primele etape ale creșterii planetare.

Putem măsura unde și cum se formează apa pe baza izotopilor de hidrogen. Hidrogenul normal nu are neutroni în nucleul său. Hidrogenul greu, cunoscut și sub numele de deuteriu, are un neutron în nucleul său. Moleculele de apă care includ hidrogen greu sunt cunoscute sub numele de apă grea și se formează în condiții diferite de cele în care se formează apa normală.

Apa de pe Pământ își are originea în comete

Aici, pe Pământ, putem urmări o parte din apă până la comete, deoarece raportul dintre izotopii apei și cei ai apei grele este similar. Acest lucru sugerează că apa poate fi acumulată în comete și asteroizi și transportată pe corpurile planetare. Dar modul în care apa a ajuns în comete nu a fost încă explicat complet.

Acum, prin studierea lui V883 Orionis, Tobin și echipa sa au completat această lacună. „Ne putem gândi la calea apei prin Univers ca la o potecă. Știm cum arată punctele finale, care sunt apa de pe planete și din comete, dar noi am vrut să urmărim această urmă până la originile apei”, spune Tobin.

„Până acum, puteam lega Pământul de comete și protostele de mediul interstelar, dar nu puteam lega protostelele de comete. V883 Ori a schimbat acest lucru și a dovedit că moleculele de apă din acel sistem și din Sistemul nostru Solar au un raport similar de deuteriu și hidrogen”.

Steaua este atât de tânără încât este încă în creștere, fiind înconjurată de un disc imens. Studiind lumina emisă de acel disc, cercetătorii au reușit să identifice semnătura spectrală a vaporilor de apă; chiar mai bine, au identificat raportul izotopilor de hidrogen.

„V883 Orionis este veriga lipsă”

„Compoziția apei din disc este foarte asemănătoare cu cea a cometelor din propriul nostru Sistem Solar. Aceasta este o confirmare a ideii că apa din sistemele planetare s-a format cu miliarde de ani în urmă, înaintea Soarelui, în spațiul interstelar, și a fost moștenită atât de comete, cât și de Pământ, relativ neschimbată”.

Ceea ce face ca V883 Orionis să fie atât de specială este faptul că a trecut printr-o explozie de creștere accelerată, ceea ce înseamnă că este temporar mai fierbinte decât de obicei. Cea mai mare parte a apei din discurile de acreție din jurul protostelelor este înghețată, existând sub formă de vapori doar în apropierea stelei, unde este greu de distins.

Cu toate acestea, explozia de activitate a lui V883 Orionis a împins linia de zăpadă într-un punct mult mai îndepărtat de stea decât de obicei.

Vaporii sunt mult mai ușor de detectat și de analizat decât gheața, astfel încât cercetătorii au putut să facă o măsurare sigură a compoziției izotopice a apei din discul lui V883 Orionis, precum și să o cuantifice. Există de peste 1.200 de ori volumul oceanelor de pe Pământ, plutind în derivă sub formă de vapori în jurul lui V883 Orionis.

Descoperirile sugerează că toată apa dintr-un sistem planetar provine aproape direct din norii din care s-a născut steaua sa.

Cercetarea a fost publicată în revista Nature.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O gaură neagră de un miliard de ori mai grea decât Soarele contrazice ceea ce știu astronomii

Roverul Curiosity a fotografiat, în premieră, razele Soarelui care trec prin norii de pe Marte

Test de cultură generală. De ce este spațiul rece dacă Soarele e atât de fierbinte?

Planete asemănătoare cu Jupiter și Neptun, descoperite pe orbita fratelui geamăn al Soarelui