Вода по галактической почте

До сих пор учёные спорят о том, откуда взялась вода на нашей планете. Гипотез много, одна из них - воду на Землю доставили кометы из близлежащих галактик. Подтверждений такой гипотезе уже немало, и недавно было получено ещё одно. Учёные обнаружили воду в молодой звёздной системе недалеко от Земли. Речь идёт о звезде TW Hydrae, возраст которой составляет от 5 до 10 млн лет.

Эта звезда удалена от Земли всего на 176 световых лет и сейчас находится на завершающей стадии своего формирования. Небесное тело окружено огромным газопылевым диском, который в недалёком будущем станет основой для создания планет, вращающихся вокруг звезды.

Считается, что значительная часть воды на нашей планете могла быть сюда доставлена кометами, которые активно врезались в Землю сразу после её формирования около 4,5 млрд лет назад. Недавние исследования кометы 103Р/Hartley 2 подтверждают эту точку зрения - в недрах кометы обнаружена точно такая же вода, правда, в замороженном виде, как и в океанах на Земле. Однако до сих пор учёным почти ничего не было известно о существовании водяных резервуаров в протопланетарных дисках вокруг звёзд.

Новое исследование проливает свет на это явление. Сигнальные подписи водяного пара, как считают исследователи, производятся, когда частицы льда приближаются к звезде TW Hydrae и та растапливает их своим теплом. В итоге водяные испарения, согретые ультрафиолетовым излучением звезды, поднимаются над основным газопылевым диском, напоминая испарения над озером морозным утром.

Впервые вода в протопланетном диске другой звезды была обнаружена в марте 2008 года. Это открытие было сделано телескопом «Спитцер». Газопылевые диски, о которых шла речь в открытии, располагались вокруг молодых звёзд DR Tau и AS 205А, расположенных на расстояниях 457 световых лет и 391 световой год соответственно.

Учёные говорят, что подобные водяные резервуары могли бы стать богатым источником воды для любых планет, которые в будущем будут образованы вокруг этой молодой звезды. «Обнаруженная нами система очень напоминает Солнечную систему 5 млрд лет назад. События здесь повторяют события в нашей системе», - говорит Мишель Хогерхейде из Лейденского университета в Нидерландах.

По его словам, в ближайшее время в исследуемой звёздной системе под воздействием гравитации образуются тысячи комет, которые будут врезаться в будущие планеты, подобно тому, как это, возможно, было и на Земле в далёком прошлом.

Группа астрономов под руководством Дана Уотсона из Рочестерского университета обнаружила в формирующейся звёздной системе воду в количестве, пятикратно превышающем земные запасы. Это первое прямое наблюдение того, как вода, необходимая для зарождения жизни, попадает в протопланетный пылевой диск, сообщается в пресс-релизе NASA.

Звёздная система NGC 1333-IRAS 4В удалена от нас на тысячу световых лет и находится в стадии формирования. Вокруг зарождающейся звезды вращается тёплый пылевой диск, из которого впоследствии образуются планеты. Вся система окружена холодным «коконом» из пыли и газа. Лёд из кокона, падая по направлению к звезде, испаряется, попадая в диск.

Водяной пар, по мнению Уотсона, впоследствии опять сконденсируется, образуя астероиды и кометы. На Землю вода, скорее всего, попала именно за счёт столкновений с астероидами и кометами.

Группа Уотсона наблюдала за тридцатью самыми молодыми зарождающимися звёздными системами, используя инфракрасный спектрограф телескопа «Спитцер» - прибор, позволяющий установить, какие молекулы являются источником инфракрасного излучения). Только в системе NGC 1333-IRAS 4В был обнаружен водяной пар.

По мнению исследователей, это объясняется удобным расположением системы («Спитцеру» ничто не мешает наблюдать за её центром) и удачным временем наблюдения (стадия образования водяного пара очень коротка и застать её трудно).

В рамках работы учёные провели спектральный анализ излучения нескольких десятков звёзд. Информация об излучении была получена при помощи спектрометра PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer), расположенного на борту космической обсерватории «Гершель». В шести случаях им удалось зарегистрировать следы водяного пара.

Учёные полагают, что водяной пар располагается на расстоянии 2-3 астрономических единиц от звезды в протопланетном диске. Температура здесь составляет 500-600 кельвинов (отсюда и название - тёплая, поскольку по астрономическим меркам это не очень горячо). Источником воды, скорее всего, служит внутренняя часть диска.

Телескоп «Гершель» был запущен 14 мая 2009 года с космодрома во французской Гвиане на борту европейской ракеты «Ариан». Аппарат предназначен для работы в инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах. Диаметр зеркала аппарата - 3,5 метра, что на метр больше, чем у «Хаббла».

Подсчитав размеры газопылевого облака и оценив размеры испарений, астрономы пришли к выводу, что запасы водяного пара там в несколько тысяч раз превышают суммарные запасы воды на Земле.

«Мы уже используем телескоп «Гершель для исследования новых звёздных регионов, где может быть вода и идёт формирование планет. Получаемые сведения позволяют нам судить и о прошлом Солнечной системы», - говорит Уотсон. - У нас уже есть в поле зрения несколько более дальних регионов, где также должен быть водяной пар и формирующиеся молодые планеты».

Виолетта МУЗОВА