ALMA는 행성 형성에서 물의 역사를 성간 매체로 거슬러 올라갑니다.

근처의 원시별을 연구하는 과학자들은 별 주위 원반에서 물의 존재를 감지했습니다. ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)로 이루어진 새로운 관측은 물의 구성에 큰 변화 없이 원형 ​​행성 원반으로 유전되는 물을 처음으로 감지한 것입니다. 이 결과는 우리 태양계의 물이 태양보다 수십억 년 전에 형성되었음을 시사합니다. 새로운 관찰 결과가 오늘 발표되었습니다. 자연.

V883 Orionis는 오리온자리 방향으로 지구에서 약 1,305광년 떨어진 곳에 위치한 원시성입니다. 이 프로토스타에 대한 새로운 관측은 과학자들이 성간 매질의 물과 우리 태양계의 물이 유사한 구성을 가지고 있음을 확인함으로써 사이의 가능한 연결 고리를 찾는 데 도움이 되었습니다.

“우리는 우주를 통한 물의 경로를 흔적으로 생각할 수 있습니다. 우리는 행성과 혜성의 물인 끝점이 어떻게 생겼는지 알고 있지만 물의 기원으로 거슬러 올라가는 흔적을 추적하고 싶었습니다.”라고 John은 말했습니다. 국립과학재단 국립전파천문대(National Radio Astronomy Observatory, NRAO)의 천문학자이자 새 논문의 주 저자인 토빈(Tobin). “이전에는 지구를 혜성에 연결할 수 있었고 원시별을 성간 매체에 연결할 수 있었지만 원시성을 혜성에 연결할 수는 없었습니다. V883 Ori는 이를 변경했으며 해당 시스템과 우리 태양계의 물 분자가 중수소와 수소의 비율이 비슷합니다.”

대부분의 시스템에서 물은 얼음 형태로 존재하기 때문에 프로토스타 주변의 별주위 원반에서 물을 관찰하는 것은 어렵습니다. 과학자들이 원시별을 관찰할 때 그들은 물이 주로 얼음에서 가스로 전이하는 장소인 물 설선 또는 얼음 선을 찾고 있으며 전파 천문학이 자세히 관찰할 수 있습니다. “설선이 별에 너무 가깝게 위치하면 쉽게 감지할 수 있는 기체 상태의 물이 충분하지 않고 먼지 디스크가 많은 물 방출을 차단할 수 있습니다. 하지만 설선이 별에서 더 멀리 위치하면 탐지할 수 있을 만큼 충분한 기체 상태의 물이 있으며 V883 Ori의 경우도 마찬가지입니다.

V883 Ori의 원반은 상당히 거대하고 그 안의 물이 얼음에서 가스로 변할 정도로 뜨겁습니다. 따라서 이 원시별은 전파 파장에서 태양계의 성장과 진화를 연구하는 데 이상적인 표적이 됩니다.

ALMA의 NSF 프로그램 책임자인 Joe Pesce는 “이 관측은 천문학자들이 지구상의 생명에 매우 중요한 물을 연구하는 데 도움이 되는 ALMA 장비의 뛰어난 기능을 강조합니다.”라고 말했습니다. “은하의 더 먼 지역에서 볼 수 있는 지구에서 우리에게 중요한 기본 프로세스에 대한 이해는 일반적으로 자연이 어떻게 작동하는지에 대한 지식과 태양계가 우리가 알고 있는 것으로 발전하기 위해 발생해야 하는 프로세스에 대한 지식에도 도움이 됩니다. 오늘.”

V883 Ori의 원형 행성 원반에 있는 물을 우리 태양계에 있는 물과 연결하기 위해 팀은 ALMA의 고감도 Band 5(1.6mm) 및 Band 6(1.3mm) 수신기를 사용하여 물의 구성을 측정했으며 각 단계 사이에 상대적으로 변하지 않은 상태로 남아 있음을 발견했습니다. 태양계 형성: 원형별, 원시행성 원반, 혜성. “이것은 우리 태양계의 물이 태양, 행성, 혜성이 형성되기 오래 전에 형성되었음을 의미합니다. 우리는 이미 성간 매체에 많은 수빙이 있다는 것을 알고 있었습니다. 우리의 결과는 이 물이 태양계에 직접 통합되었음을 보여줍니다. 미시간 대학의 천문학자이자 논문의 공동 저자인 메렐 반트 호프(Merel van ‘t ‘Hoff)는 말했다. “이것은 다른 행성계도 많은 양의 물을 받았어야 했음을 암시하므로 흥미진진합니다.”

혜성과 행성의 발달에서 물의 역할을 명확히 하는 것은 우리 자신의 태양계가 어떻게 발달했는지 이해하는 데 중요합니다. 태양은 조밀한 별 무리에서 형성되었다고 믿어지고 V883 Ori는 근처에 별이 없어 상대적으로 고립되어 있지만 둘은 하나의 중요한 공통점을 공유합니다. 둘 다 거대한 분자 구름에서 형성되었다는 것입니다.

“성간 매질에 있는 물의 대부분은 구름에 있는 작은 먼지 알갱이의 표면에서 얼음으로 형성되는 것으로 알려져 있습니다. 이 구름이 자체 중력에 의해 붕괴되어 어린 별을 형성할 때 물은 결국 주변의 원반에서 끝납니다. .결국 원반이 진화하고 얼음 먼지 알갱이가 응고되어 행성과 혜성이 있는 새로운 태양계를 형성합니다. “우리는 구름에서 생성된 물이 거의 변하지 않은 이 흔적을 따른다는 것을 보여주었습니다. 따라서 V883 Ori 디스크의 물을 보면 본질적으로 시간을 거슬러 올라가 우리 태양계가 훨씬 더 어렸을 때 어떻게 생겼는지 볼 수 있습니다. .”

Tobin은 “지금까지 우리 태양계 개발에서 물의 사슬은 끊어졌습니다. V883 Ori는 이 경우 잃어버린 고리이며 이제 우리는 혜성과 원시성에서 성간까지 물의 계보에서 끊어지지 않은 사슬을 가지고 있습니다. 중간.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230308112055.htm