Danskir vísindamenn uppgötva vísbendingar um uppruna vatns á jörðinni...

 

 

 

Það hlýtur að teljast meiriháttar afrek að finna vatn umhverfis unga stjörnu sem er í 815 ljósára fjarlægð frá jörðu, en það hafa danskir vísindamenn einmitt gert samkvæmt nýlegri grein í danska blaðinu Ingeniøren. Greinina má lesa hér á vefsíðu blaðsins.

Þessi uppgötvun getur hugsanlega hjálpað okkur að skilja uppruna vatnsins á jörðinni, en vatnið er undirstaða alls lífs.

Vísindamennirnir fundu mikið vatn umhverfis stjörnuna  NGC1333-IRAS4B með litrófsmælingum. Til þess notuðu þeir sex stóra útvarpssjónauka sem eru við Grenoble í Frakklandi (sjá: Institut de Radioastronomie Millimétrique en þar er frétt im málið: Première localisation de l’eau dans un système planétaire en formation), en ekki venjulega sjónauka, þannig að það er ef til vill ekki alveg rétt að tala um litróf, en útvarpsbylgjur og ljós eru þó af sama meiði, þ.e. hvort tveggja rafsegulöldur. 

Þetta er stjarna sem er að byrja að myndast úr geimryki. Umhverfis hana hefur fundist gríðarmikið magn af vatni sem vísindamennirnir hafa áætlað vera 100 sinnum meira en vatnið á jörðinni.

 

 Hér má sjá hina ungu stjörnu NGC1333-IRAS4B. Efst til vinstri má sjá fingrafar vatns í "litrófinu" sem gulan topp ásamt merki  frá lífrænum efnasamböndum sem bláa toppa. Neðst til vinstri má sjá hvar vatnið var að finna.

 

Myndin efst á síðunni sýnir hugmynd listamanns um hvernið þessi unga stjarna gæti litið út. Hugsanlega eiga reikistjörnur eftir að myndast í ryk-skífunni sem er umhverfis sólina.

 

Takk Albert Albertsson fyrir ábendinguna!

 --- --- ---

 

 Lesið alla greinina sem bloggarinn nappaði af vef Ingeniøren:

 

 http://ing.dk/artikel/106239-dansk-opdagelse-giver-ny-viden-om-vands-tilblivelse-paa-jorden

Dansk opdagelse giver ny viden om vands tilblivelse på Jorden

Astronomer fra Danmark har fundet vanddamp omkring en stjerne, der blev til under sidste istid. Opdagelsen kan vise sig at være med til at løse gåden om, hvordan vand blev til på vores planet.

Af Thomas A. E. Andersen ,  onsdag 10. feb 2010 kl. 10:07

Fundet af vanddamp omkring en ung stjerne 815 lysår fra Jorden kan måske være med til at forklare, hvordan vandet, som er grundlag for liv som vi kender det i dag, er kommet til Jorden.

Det er en gruppe astronomer under ledelse af Jes Jørgensen fra Center for Stjerne og Planetdannelse ved Statens Naturhistoriske Museum i København og Bonn Universitet som har fundet store mængder vanddamp i den roterende gas- og støvskive omkring stjernen NGC1333-IRAS4B.

Stjernen befinder sig 815 lysår fra Jorden og kan være forløberen for et planetsystem som vores eget solsystem.

Mere end 100 gange vandet i alle verdenshave
Ved hjælp af seks store radio-teleskoper placeret ved Grenoble i Frankrig, søgte astronomerne efter vand omkring den unge stjerne.

Stjernen NGC1333-IRAS4B blev dannet for cirka 10,000-50,000 år siden - samtidig med den sidste istid her på Jorden. Resultatet af observationerne viste, at der er en stor mængde vanddamp omkring
denne unge stjerne – og det befinder sig inden for et område svarende til afstanden mellem Solen og den yderste planet i vores solsystem, Neptun.

Mængden af vand i skiven er langt større end hvad man tidligere har antaget - mere end 100 gange den samlede mængde vand i alle verdenshavene på Jorden. Ewine van Dishoeck fra Leiden Universitet i Holland, som er medforfatter på artiklen, siger i en pressemeddelse:

»På grund af de lave temperaturer i molekyleskyen er det meste af vandet blevet til is før stjernen er blevet dannet, men i skiven tæt på den unge stjerne fordamper alt vandet, så vi kan observere det med vores radioteleskoper.«

Kollapset molekylesky fik det til at regne
Vand er grundlaget for liv som vi kender det på Jorden. En stor del af vandet i havene på Jorden stammer sandsynligvis fra verdensrummet.

Solen og planeterne blev formentlig dannet for omkring 4.5 mia. år siden da en lille del af en sky af gas og støv i verdensrummet - en såkaldt molekylesky - faldt sammen på grund af dens egen tyngdekraft.

I molekyleskyen var der også en lille del vand, som på en eller anden måde fandt vej til vores egen Jord. Helt præcist hvordan, er et af de store ubesvarede spørgsmål i studierne af livets oprindelse på Jorden.

»Disse observationer har åbnet for en helt ny metode til at studere vand i unge solsystemer. De radiobølger, som vi kan observere med teleskoperne, gør det muligt for os at kigge meget dybere ind mod stjernen og dens skive, end det hidtil har været muligt. Vi kan dermed studere de fysiske og kemiske processer der har betydning for hvordan skiven udvikler sig og hvordan planeter bliver dannet,« siger Jes Jørgensen fra Center for Stjerne- og Planetdannelse ved Statens Naturhistoriske Museum.

Jes Jørgensen har lige startet en ny gruppe ved Center for Stjerne- og Planetdannelse ved Statens Naturhistoriske Museum, som fokuserer på netop de spørgsmål.

Han planlægger at benytte bl.a. ESO’s kommende Alma-teleskop, som kan benyttes til at finde vand omkring mange unge stjerner og dermed fastlægge, om mængden af vand og hvor det befinder sig ændrer sig, mens stjernen bliver dannet.

 

 

 

 

En grafisk fremstilling af den unge stjerne NGC1333-IRAS4B. Forskere går ud fra at planeter vil kunne dannes i skiven af støv og gas, der omgiver den unge stjerne. For første gang har de også kunne påvise, hvor store mængder vand der findes i sådan en skive. (Foto: NASA/JPLCaltech/R. Hurt-Spitzer Science Center)

 

 

 

 

 

 

 

Den unge stjerne NGC1333-IRAS4B, hvor man øverst til venstre ser det spektrale fingeraftryk af vandmolekylet (gult) sammen med linjer fra komplekse organiske molekyler (blå). Nederst til venstre fordelingen af vand i skiven omkring den unge stjerne.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  --- --- ---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Ítarefni:

 

 

 http://www.iop.org/EJ/abstract/2041-8205/710/1/L72

WATER VAPOR IN THE INNER 25 AU OF A YOUNG DISK AROUND A LOW-MASS PROTOSTAR^*

Jes K. Jørgensen et al 2010 ApJ 710 L72-L76   doi: 10.1088/2041-8205/710/1/L72 

PDF (263 KB) | HTML | References

Jes K. Jørgensen^1,4 and Ewine F. van Dishoeck^2,3
1 Argelander-Institut für Astronomie, University of Bonn, Auf dem Hügel 71, D-53121 Bonn, Germany
² Leiden Observatory, Leiden University, P.O. Box 9513, NL-2300 RA Leiden, The Netherlands
³ Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik, Giessenbachstrasse, D-85748 Garching, Germany
⁴ Current address: Centre for Star and Planet Formation, Natural History Museum of Denmark, University of Copenhagen, Øster Voldgade 5-7, DK-1350 Copenhagen K, Denmark.
E-mail: [e-mail] and [e-mail]

 

ABSTRACT. Water is one of the key molecules in the physical and chemical evolution of star- and planet-forming regions. We here report the first spatially resolved observation of thermal emission of (an isotopologue of) water with the Plateau de Bure Interferometer toward the deeply embedded Class 0 protostar NGC 1333-IRAS4B. The observations of the H¹⁸ 2O 31,3-22,0 transition at 203.4 GHz resolve the emission of water toward this source with an extent of about 02 corresponding to the inner 25 AU (radius). The H¹⁸ 2O emission reveals a tentative velocity gradient perpendicular to the extent of the protostellar outflow/jet probed by observations of CO rotational transitions and water masers. The line is narrow, 1 km s^–1 (FWHM), significantly less than what would be expected for emission from an infalling envelope or accretion shock, but consistent with emission from a disk seen at a low inclination angle. The water column density inferred from these data suggests that the water emitting gas is a thin warm layer containing about 25 M Earth of material, 0.03% of the total disk mass traced by continuum observations.

Key words: astrochemistry; ISM: abundances; ISM: individual objects (NGC 1333-IRAS4B); protoplanetary disks; stars: formation

^* Based on observations carried out with the Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM) Plateau de Bure Interferometer. IRAM is supported by INSU/CNRS (France), MPG (Germany), and IGN (Spain).

Print publication: Issue 1 (2010 February 10)
Received 2009 October 18, accepted for publication 2010 January 7
Published 2010 January 22

 

 Reyna má að nálgast sjálfa greinina hér.

Athugasemdir

[Arinbjörn Kúld, 13.2.2010 kl. 10:13]

Er þá ekki rétt að mannkynið setji stefnuna í átt til hinnar nýju stjörnu þegar kemur að endalokum okkar eigin stjörnu?

Kveðja að norðan.

[Arnar, 15.2.2010 kl. 09:51]

815 ljósár.. á hálfum ljóshraða næðum við þangað á ~1630 árum og við komumst ekki einu sinni svo hratt.  Og svo þótt stjarnan væri full mynduð þegar við kæmum þangað væri alveg óvíst hvort það væru nokkrar reikistjörnur og ef það væru reikistjörnur þá er ekki víst að þær séu byggilegar.

Mikilvæg uppgötvun engu síður.  Uppi eru tvær aðaltilgátur (örugglega til fleirri en þær) um uppruna vatns á jörðu; a) að vatnið hafi alltaf verið hérna eða b) vatn hafi borist til jarðar með loftsteinum.  Þetta styður tvímæla laust tilgátu a).

[Stjörnufræðivefurinn (www.stjornufraedi.is), 15.2.2010 kl. 22:38]

Vandamálið við uppruna vatns á jörðinni er að miklu leyti fólkið í "snælínu" sólkerfisins. Við jörðina er nægur hiti frá sólinni til þess að þurrgufa vatn eins og sjá má þegar halastjörnur berast inn í innra sólkerfið. Þurrgufunin hefst meira að segja talsvert utar. Það umhverfi sem jörðin myndaðist í var örugglega frekar þurrt og því hefur mestur hluti vatnsins borist utan frá með halastjörnum og loftsteinum. Ég hallast fremur að þeirri tilgátu en að vatnið hafi alltaf verið hér.

Vangaveltur um uppruna vatns á jörðinni eru eitt af mínum helstu áhugamálum í stjörnufræðinni. Í nóvember sótti ég ráðstefnu um þetta málefni í Svíþjóð og skrifaði stuttu seinna frekar ítarlega grein um þetta efni. Á alltaf eftir að henda því inn á Stjörnufræðivefinn en ef svo ólíklega vill til að einhver hafi snefil af áhuga á að lesa hana er hægt að smella hér (pdf).

- Sævar

[Arnar, 16.2.2010 kl. 11:28]

Fróðleg grein hjá þér, browserinn crashaði reyndar á bls. 5 en það sem ég náði að renna yfir var mjög gagnlegt.

Hef einhvern vegin bara gert ráð fyrir því að vatn hafi alltaf verið til staðar á Jörðinni, en þessar ísklumpa-loftsteina tilgáta er mjög spennandi.  Annað sem þarf kannski að taka tillit til er súrefni, sem fannst víst í mjög takmörkuðu magni áður en ljóstillífun kom til.  Hugsanlega myndaðist vatn í kjölfar súrefnis.

Reyndar hef ég lesið tilgátur um að jörðin hafi ekki alltaf verið á núverandi sporbaug, hugsanlega gæti það haft áhrif á 'snælínuna'.