Вода во Вселенной не такая большая редкость, как может показаться. Множество планет, так или иначе, содержат воду в своем составе. Не стоит забывать и о кометах, которые, буквально, состоят из различных видов льда. Однако, в распределении и распространении космического льда была одна проблема — не было связи, между летающими по космосу частичками воды и "конечным результатом" в лице планет и комет. Недавнее исследование может поставить точку в этом вопросе, завершив картину о путешествии воды и льда во Вселенной.
Ученые, изучающие близлежащую к Солнечной системе, протозвезду, обнаружили присутствие воды в ее околозвездном диске. Новые наблюдения, сделанные с помощью Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Atacama ( ALMA ), знаменуют собой первое обнаружение воды, унаследованной протопланетным диском без существенных изменений в ее составе. Эти результаты также предполагают, что вода в нашей Солнечной системе образовалась за миллиарды лет до появления Солнца.
V883 Orionis — протозвезда, расположенная примерно в 1305 световых годах от Земли в созвездии Ориона. Новые наблюдения этой протозвезды помогли ученым найти возможную связь между водой в межзвездной среде и водой в нашей Солнечной системе, подтвердив, что они имеют схожий состав. Диск Ори V883 довольно массивный и достаточно горячий, чтобы вода в нем превратилась из льда в газ. Это делает эту протозвезду идеальной мишенью для изучения роста и эволюции солнечных систем в радиодиапазоне.
Обычно, наблюдение за водой в околозвездных дисках вокруг протозвезд затруднено, потому что в большинстве систем вода присутствует в виде льда. Когда ученые наблюдают за протозвездами, они ищут линию воды и снега или линию льда, то есть место, где вода переходит преимущественно из льда в газ, что радиоастрономы могут наблюдать в деталях. Если эта линия расположена слишком близко к звезде, газообразной воды недостаточно, чтобы ее можно было легко обнаружить. В случае с V883 Ori эта линя сильно удалена, что делает ее уникальной.
Художественная визуализация околозвездного диска V883 Ori. Так называемая линия снега находится на расстоянии в 80 а.е. от звезды (в 80 раз больше расстояния между Землей и Солнцем). Центральная голубая часть — вода в газообразном состоянии. Более темное кольцо — водный лед различных конфигураций.
Чтобы связать воду в протопланетном диске V883 Ori с водой в нашей Солнечной системе, команда измерила ее состав с помощью высокочувствительных приемников ALMA Band 5 (1,6 мм) и Band 6 (1,3 мм) и обнаружила, что он остается относительно неизменным на междом из этапов образования звездной системы: протозвезда, протопланетный диск и кометы. Это означает, что вода в нашей Солнечной системе образовалась задолго до образования Солнца, планет и комет. Фактически, эти результаты показывают, что эта вода попала непосредственно в Солнечную систему во время ее формирования
Выяснение роли воды в развитии комет и планетезималей имеет решающее значение для понимания того, как развивалась наша собственная Солнечная система. Хотя считается, что Солнце сформировалось в плотном скоплении звезд, а V883 Ori относительно изолирована и не имеет близких соседей, у них есть одна важная общая черта: они оба сформировались в гигантских молекулярных облаках.
Известно, что большая часть воды в межзвездной среде образуется в виде льда на поверхности мельчайших пылинок в облаках. Когда эти облака разрушаются под действием собственной гравитации и образуют молодые звезды, вода оказывается в дисках вокруг них. В конце концов, диски эволюционируют, а ледяные пылинки сгущаются, образуя новую солнечную систему с планетами и кометами. Новое исследование показывает, что вода, образующаяся в облаках, следует по этому пути практически без изменений. Таким образом, глядя на воду на диске V883 Ori, мы, по сути, оглядываемся назад во времени и видим, как выглядела наша собственная Солнечная система, когда она была намного моложе.
