Хорошая новость для охотников за внеземной жизнью: вода может быть гораздо более распространена в планетных системах, чем считалось ранее. Исследователи, изучающие происхождение воды в нашей солнечной системе, сделали заключение, что возможно половина всей воды на Земле образовалась до рождения Солнца, в облаке пыли и газа, которое было родоначальником нашей солнечной системы. Если вода действительно может образовываться в таких облаках, то ее можно найти везде.
Наша солнечная система "купается" в воде. Помимо Земли, вода есть в том или ином количестве на Луне, Марсе, Меркурии, кометах и ледяных спутниках планет-гигантов. Но откуда она взялась? Вода, как известно, образуется в облаках газа и пыли в межзвездной среде, из которых впоследствии формируются планетные системы, но она должна исчезнуть, когда из-за образования новоиспеченной звезды начинается откачка тепла. Возможно ли, что та, изначальная древняя вода выжила в процессе звездообразования и остается сегодня вокруг нас?
Чтобы ответить на этот вопрос, команда астрономов из Мичиганского университета сосредоточила свое изучение на дейтерии, тяжелой форме водорода, который был создан в Большом взрыве вместе с обычным водородом. Во вселенной на один миллион атомов водорода приходится всего около 26 атомов дейтерия, но в воде на земле это соотношение нарушается - атомов дейтерия в воде на Земле и на других телах нашей солнечной системы в шесть раз больше.
Ученые сделали вывод, что в процессе образования воды реакция создания дейтерия была интенсивнее, поэтому доля дейтерия в воде больше.
Но обогащение воды дейтерием происходит только при определенных условиях: должно быть очень холодно (всего несколько десятков градусов выше абсолютного нуля), также нужен кислород и определенное ионизирующее излучение. Все эти условия имеются в газопылевом облаке, из которого рождается звезда и планеты. Ионизирующее излучение есть в космических лучах, исходящих от отдаленных источников и несущихся через пространство с высокой скоростью. И астрономы уже наблюдали обогащенную дейтерием воду в облаках газа и пыли в межзвездной среде, так что именно эти процессы могут быть источником воды в Солнечной системе.
Тем не менее, есть большой знак вопроса - могла ли эта "межзвездная" вода пережить процесс рождения Солнца. Чтобы выяснить это, астрономы попытались определить, будут ли протекать те же реакции формирования воды и после образования Солнца, в протопланетном диске газа и пыли. В таком диске должны быть низкие температуры и источник кислорода, но хватит ли интенсивности ионизирующего излучения?
После длительного и сложного компьютерного моделирования ученые построили детальную модель химических процессов, создающих воду в протопланетном диске. Большая часть космических лучей отражалась магнитным полем и частицами, исходящими от новорожденной звезды, но были и другие источники ионизирующего излучения: рентгеновские лучи от звезды и короткоживущие радионуклиды в самом диске. Правда, эти источники излучения производили тяжелую воду достаточно медленно - в течение миллиона лет.
И все-таки астрономы считают, что примерно половина всей воды, которая сейчас есть на Земле, существовала еще до рождения Солнца, 4.5 миллиарда лет назад. И это хорошая новость. Условия в межзвездной среде гораздо более равномерно распределены по всему пространству, нежели в протопланетных дисках, так что это, скорее всего, означает, что вода есть везде, просто надо дождаться формирования планетных систем.
По мере увеличения числа подтвержденных планетных систем возрастает и вероятность обнаружения планет с водой, похожей на земную. |