První detekce těžké vody v disku s tvorbou planet

Nová data z observatoře ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) sledují vodu nalezenou v kometách a vznik planet až k počátkům vesmíru. Objev starodávné vody v disku s tvorbou planet odhaluje, že část vody nalezené v kometách – a možná dokonce i na Zemi – je starší než samotná hvězda uvnitř disku, což přináší průlomové poznatky o historii vody v naší Sluneční soustavě.

Umělecké ztvárnění v úvodu článku znázorňuje vývoj molekul těžké vody (H₂O, HDO a D₂O), jak byly pozorovány v obřích molekulárních mračnech, disku s tvorbou planet a kometách – než se nakonec dostaly na Zemi.

Astronomové pomocí radioteleskopu ALMA poprvé detekovali těžkou vodu D₂O v disku s tvorbou planet kolem mladé hvězdy V883 Ori. To znamená, že voda v tomto disku, a tedy i voda v kometách, které se zde tvoří, existovala dlouho před zrodem samotné hvězdy a putovala vesmírem ze starobylých molekulárních mračen dlouho před vznikem této planetární soustavy.

„Naše zjištění jednoznačně dokazuje, že voda pozorovaná v tomto disku, ve kterém se formují planety, musí být starší než centrální hvězda a vznikla v nejranějších fázích formování hvězdy a planet,“ říká Margot Leemkerová, hlavní autorka této studie a postdoktorandka na katedře fyziky Milánské univerzity v Itálii. „Jedná se o významný průlom v porozumění cestě vody při formování planet a tomu, jak se tato voda podobnými procesy dostala do Sluneční soustavy, a možná i na Zemi.“

Znamená to, že voda ve vaší ranní kávě může být starší než Slunce? Chemický otisk D₂O ukazuje, že tyto molekuly vody přežily násilné procesy vzniku hvězd a planet, urazily miliardy kilometrů vesmírem a časem, než skončily v planetárních systémech, jako je ten náš. Místo toho, aby byla zničena a znovu vytvořena v disku, je většina této vody dědictvím z nejranějších, nejchladnějších fází vzniku hvězd, kosmickým odkazem, který může být přítomen i na dnešní Zemi.

„Dosud jsme si nebyli jisti, zda většina vody v kometách a planetách vznikla čerstvě v mladých discích, jako je V883 Ori, nebo zda je „prvotní“ a pochází ze starodávných mezihvězdných mračen,“ říká John Tobin, vědec z Národní radioastronomické observatoře (NRAO) Národní vědecké nadace USA a druhý autor této nové studie. Detekce těžké vody pomocí citlivých poměrů izotopů (D₂O/H₂O) dokazuje prastaré původní složení vody a poskytuje chybějící spojení mezi mračny, disky, kometami a nakonec i planetami. Tento objev je prvním přímým důkazem mezihvězdné cesty vody z mračen do materiálů, které tvoří planetární systémy – nezměněné a neporušené.

Voda je základním předpokladem života a obyvatelnosti. Znalost původu vody na planetách nám pomáhá pochopit složky života v naší Sluneční soustavě i v jiných soustavách. Tento objev naznačuje, že mnoho mladých planet, a možná i světů mimo Sluneční soustavu, mohlo zdědit vodu, která je o miliardy let starší než ony samy, což nám připomíná, jak hluboce je naše existence propojena s dávnou minulostí vesmíru.

Zdroj: https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/first-ever-detection-of-heavy-water-in-a-planet-forming-disk/

autor: František Martinek