Международная группа астрономов открыла таинственный процесс постоянного разрушения и формирования огромного количества воды, объединив наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» и расчеты на основе постулатов квантовой физики. Анализ показывает, что в протопланетном диске d203-506, расположенном в туманности Ориона, ежемесячно испаряется и снова образуется целый «океан воды».
Наблюдая за d203-506 исследователи установили, что интенсивное ультрафиолетовое излучение, производимое массивными звездами, приводит к разрушению и повторному образованию воды в протопланетном диске. Квантовая физика указывает, что при разрушении воды ультрафиолетовым светом, высвобождается молекула гидроксила и испускаются фотоны.
Это настолько впечатляюще, что с помощью нескольких пикселей наблюдений и сосредоточив внимание на нескольких спектральных линиях, мы можем фактически выяснить, что каждый месяц испаряется целый океан воды.
Эльс Питерс, соавтор исследования
С помощью чувствительной оптики космического телескопа исследователи посчитали количество гидроксильных радикалов (OH) и испускаемых при разрушении воды фотонов. Анализ показывает, что в общей сложности за месяц в системе разрушается объем воды, которого хватило бы, чтобы наполнить все океаны на Земле.
Наблюдение формирования и разрушения воды в протопланетном диске. Анимация: M. Zannese. Снимок туманности Ориона: NASA/ESA/CSA/PDRs4All/Salomé
Дальнейший анализ показал, что на этом процесс не заканчивается: гидроксильная группа — это только промежуточный продукт. Вступая в реакцию с атомарным кислородом, она снова образует воду. Таким образом, в протопланетном диске у молодой звезды происходит постоянный круговорот воды.
Вода является важным ингредиентом для возникновения жизни, как ее понимают в настоящее время. На Земле большая часть воды образовалась задолго до рождения Солнечной системы, в холодных регионах межзвездного пространства при температуре — 250 °С. Однако ее часть могла быть разрушена и вновь образована, когда Солнечная система была всего лишь диском из газа и пыли. Некоторая часть воды на нашей планете прошла те же циклы, что и в протопланетном диске d203-506, считают ученые.
