Kako je voda zaštitila naše molekule

Pin
Send
Share
Send

Čovjek bi mogao pomisliti da izrada štita iz vode ne bi mogla biti dobra (ionako ne u srednjovjekovnim borbenim postrojbama). U njihovom slučaju zaštita od šikarskih riječi nije predstavljala veliku zabrinutost kao učinci ultraljubičastoga zračenja od Sunca.

UV svjetlo je prilično teško za molekule jer ih lako raspada na njihove sastavne dijelove. Veće organske molekule koje su se sakupljale u prašnjavom disku iz kojeg su se prije nekoliko milijardi godina formirale naše planete bile bi razdvojene Sunčevim zrakama, ali proračuni dva astronoma na Sveučilištu u Michiganu pokazuju da tisuće oceana vrijedne vode postoje u protoplanetarni disk može štititi druge molekule od raspada.

Edwin (Ted) Bergin i Thomas Bethell, obojica na Odjelu za astronomiju na Sveučilištu u Michiganu, izračunali su da u sustavima nalik suncu rano obilje vode može apsorbirati većinu ultraljubičastog svjetla iz središnje zvijezde. Ako štite druge molekule od raspada, one i dalje istraju u kasnijim fazama razvoja diska. Drugim riječima, te se molekule zadržavaju okolo sve dok ne nastanu planetesimalisti i planeti, a ovaj mehanizam mogao je zaštititi sastavne dijelove života od uništenja Sunca u našem vlastitom Sunčevom sustavu.

Kružni zvjezdasti diskovi koje su modelirali Bergin i Bethell u svoje radove uključuju DR Tau, AS 205A i AA Tau.

Bergin je izjavio za Space Magazine, „Trenutno su primijećena 4 sustava s vodenom parom. Svi su u skladu s našim modelom. Razumijem da postoje brojna druga Spitzerova otkrića vodene pare, ali to tek treba objaviti. Vodena para koju vidimo kontinuirano nadoknađuje kemija visokih temperatura u tim sustavima, tako da ne biste vidjeli bilo kakvu degradaciju. "

U sustavima poput Sunčevog sustava, planete se formiraju od diska prašine i plina koji okružuje mladu zvijezdu. Taj se veliki ravan disk kasnije učvršćuje u planete, komete i asteroide. Blizu središta diska, između 1 i 5 astronomskih jedinica, topla vodena para u disku mogla bi „zaštititi“ molekule unutar ovog sloja od raspada UV zraka.

H2O se raspada kada je izložena UV svjetlu u vodik i hidroksid. Hidroksid se može dalje razgraditi u atome kisika i vodika. Ali voda se, za razliku od drugih molekula, brzo reformira, puneći štit vodene pare.

Manja zrnca prašine unutar diska hvataju dio UV zračenja u ranim periodima formiranja protoplanetarnog diska. Jednom kad ta zrnca prašine počnu da snježno kuglice prelaze u veće komade, UV svjetlost filtrira i razbija molekule u unutarnjim dijelovima diska, gdje su planete u ranoj fazi formiranja.

Prethodni model o tome kako su organske molekule postojale nakon ove točke sugerirao je da kometi s vanjskog dijela diska nekako padnu u središte, oslobađajući vodu da apsorbira štetno zračenje. No ovaj model nije objasnio mjerenja hidroksida za dosad promatrane diskove.

Ako ima dovoljno vode, što se čini slučaj u nekoliko diskova koje je primijetio Svemirski teleskop Spitzer, ove ostale molekule ostaju netaknute, a kao bonus voda koja se nalazi u unutarnjim dijelovima diska također se zalijepi okolo.

Bergin je izjavio za Space Magazine, "Postoje i drugi molekuli koji se mogu zaštititi - CO i H2 - ali oni ne mogu zaštititi i ostale molekule (jer zarobljuju samo djelić spektra svjetlosti). Voda je jedina s jakom tvorbom koja može nadoknaditi uništenje. Zatim omogućuje potpuno oklopljenje drugim vrstama. Malo je vjerojatno da će to učiniti i drugi molekul. "

Ovaj bi mehanizam zaštitio samo vodenu paru i ostale molekule u unutarnjem dijelu diska, najbližem zvijezdi.

"To će vjerojatno biti aktivno u unutarnjih nekoliko AU - u nekom trenutku između 5-10 AU postat će neaktivan i stvari će biti neprimjerene za razne vrste [molekula]", rekao je Bergin.

Dakle, kamo ide sva voda nakon što se planeti formiraju? Para najbliža zvijezdi - unutar oko 1 AU - na kraju se raspada od zvijezde na vodik i kisik. Na oko 3 AU od zvijezde, voda bi mogla predstavljati dio planeta i asteroida koji se formiraju u toj regiji. Mogli su biti takvi asteroidi koji su odnijeli vodu na površinu Zemlje tijekom svog ranog formiranja, puneći naše oceane. Izvan ovog područja, H2O se razgrađuje na vodik i kisik i izbacuje se u svemir, rekao je Bergin.

Upitan da li je taj zaštitni štit vode prisutan u našem Sunčevom sustavu, Bergin je odgovorio: „Kad kažemo da je u nastanjivoj zoni bilo na hiljade oceana vodene pare, mislimo na zvijezde nalik suncu. Vjerojatno je to bilo prisutno i oko našeg Sunca. "

Izvor: Physorg, Science, intervju putem e-pošte s Tedom Berginom

Pin
Send
Share
Send