Vodní pára „prší“ na mladou solární soustavu

Pozorování kosmické observatoře Spitzer Space Telescope (NASA) poprvé poskytují přímý pohled na to, jak voda - základní součást života – začíná svoji vesmírnou cestu na planety.

„Poprvé vidíme vodu, která se dostává do oblastí, kde s největší pravděpodobností vznikají planety,“ řekl Dan M. Watson (University of Rochester, N.Y.), vedoucí autor článku v Nature.

Hvězda NGC 1333-IRAS 4B ještě stále roste uvnitř chladného prachoplynného „kokonu“ (zárodku) extrasolární soustavy. Uvnitř tohoto oblaku, kroužícího okolo zárodku hvězdy, leží rostoucí, teplý disk hmoty, určený ke tvorbě planet. Spitzerova nová data ukazují, že led z vnější obálky hvězdných zárodků padá směrem k formující se hvězdě a po srážce s diskem se vypařuje.

„Vodu na Zem přinesly ledové planetky a komety. Voda, většinou jako led, se nachází také v hustých mezihvězdných mračnech,“ řekl Watson. „Teď jsme viděli, že voda ve formě ledu padá z obálky mladého hvězdného systému na jeho disk a po dopadu se ihned vypařuje. Tato vodní pára později opět zmrzne, aby vytvořila planetky a komety.“

Voda se hojně vyskytuje všude ve vesmíru. Byla objevená ve formě ledu nebo plynu okolo různých typů hvězd v mezihvězdném prostoru. Nedávno Spitzer objevil první jasnou známku vodní páry na horké, plynné exoplanetě pojmenované HD 189733b.

V nové studii Spitzera voda také slouží jako důležitý nástroj ke studiu dlouho hledaných detailů procesu formování planet. Analýzou vody v NGC 1333-IRAS 4B astronomové poznávají vlastnosti disku – např. vypočítali jeho hustotu (nejméně 10 miliard molekul vodíku na cm³), rozměry (poloměr je větší než průměrná vzdálenost Země – Pluto, tj. asi 6 miliard km) a teplotu (170 K neboli -103 °C).

„Voda se detekuje snadněji než jiné molekuly, proto ji můžeme použít jako sondu při hledání zcela nových disků a studiu jejich fyziky a chemie,“ řekl Watson. „Dozvíme se tak mnoho o formování planet.“

Watson a jeho kolegové studovali 30 nejmladších známých hvězdných „embryí“. K tomu použili Spitzerův infračervený spektrograf, který pomocí spektrálních čar odhaluje „otisky“ molekul. Z 30 pozorovaných protohvězd, našli jen jednu s obrovským množstvím vodní páry (NGC 1333-IRAS 4B). Tato vodní pára je snadno zjistitelná Spitzerem - jakmile led zasáhne zárodečný disk, velmi rychle se zahřeje a září v infračerveném světle.

Proč jen u jednoho z 30 hvězdných embryí je voda? Podle astronomů za to pravděpodobně může správná orientace NGC 1333-IRAS 4B vůči Spitzeru - Spitzer se dívá na jeho husté jádro. Rovněž tato specifická „vodní“ fáze života hvězdy je velmi krátká a proto obtížně zjistitelná.

„Zachytili jsme jedinečnou fázi vývoje mladé hvězdy, ve které se materiál života dynamicky přesouvá do prostředí, kde se mohou tvořit planety,“ řekl Michael Werner (JPL, Pasadena, Kalifornie), vědecký pracovník mise Spitzer.

NGC 1333-IRAS 4B leží ve vzdálenosti asi 1000 sv.l. v souhvězdí Persea - v oblasti, v níž vznikají nové hvězdy. Jeho centrální hvězdné embryo se ještě „krmí“ okolním materiálem a stále „roste“. V tomto počátečním stadiu astronomové ještě nedokáží říct, jaké velikosti nakonec hvězda dosáhne.

Obrázek:
Umělecké zpracování vznikající planetární soustavy – podobnou, s hvězdným embryem NGC 1333-IRAS 4B uprostřed, pozoroval Spitzer. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)< br />Další obrázky: www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2007-14/visuals.shtml

Zdroj: www.spaceflightnow.com