قد يعتقد المرء أن صنع درع من الماء لن يجدي نفعاً (ليس في إعادة تمثيل القتال في العصور الوسطى ، على أي حال). في حالتهم ، لم تكن الحماية من الحبال العريض مصدر قلق مثل آثار الأشعة فوق البنفسجية من الشمس.
ضوء الأشعة فوق البنفسجية صعب جدًا على الجزيئات لأنه يكسرها بسهولة إلى الأجزاء المكونة لها. الجزيئات العضوية الأكبر التي اندمجت في القرص المغبر الذي تشكلت منه كواكبنا منذ مليارات السنين كانت ستفكك بسبب أشعة الشمس ، لكن حسابات اثنين من علماء الفلك في جامعة ميشيغان تظهر أن آلاف المحيطات بقيمة المياه الموجودة في يمكن أن يحمي القرص الكواكب الأولية الجزيئات الأخرى من التكسر.
إدوين (تيد) بيرجين وتوماس بيثيل ، كلاهما من قسم علم الفلك في جامعة ميشيغان ، حسبا أن وفرة المياه في الأنظمة الشبيهة بالشمس يمكن أن تمتص الكثير من الأشعة فوق البنفسجية من النجم المركزي. من خلال حماية الجزيئات الأخرى من التكسر ، تستمر في الاستمرار في المراحل المتأخرة من تطور القرص. وبعبارة أخرى ، فإن هذه الجزيئات تتسكع حتى تشكيل الكواكب الصغيرة والكواكب ، وكان من الممكن حماية هذه الآلية مكونات الحياة من ويلات الشمس في نظامنا الشمسي.
تتضمن أقراص Circumstellar التي تم تصميمها على غرار بيرجين و Bethell في ورقتهما DR Tau و AS 205A و AA Tau.
وقال بيرجين لمجلة الفضاء: "في الوقت الحاضر ، كان هناك ما يزيد عن 4 أنظمة مع بخار الماء. كلها متوافقة مع نموذجنا. أفهم أن هناك العديد من الاكتشافات الأخرى لبخار الماء بواسطة سبيتزر ولكن لم يتم نشرها بعد. يتم تجديد بخار الماء الذي نراه باستمرار بواسطة كيمياء درجات الحرارة العالية في هذه الأنظمة ، لذلك لن ترى أي تدهور. "
في أنظمة مثل النظام الشمسي ، تتكون الكواكب من قرص من الغبار والغاز يحيط بالنجم الشاب. يتحول هذا القرص الكبير المسطح لاحقًا إلى كواكب ومذنبات وكويكبات. بالقرب من مركز القرص ، بين 1 و 5 وحدات فلكية ، يمكن لبخار الماء الدافئ في القرص "حماية" الجزيئات داخل هذه الطبقة من التكسر بواسطة ضوء الأشعة فوق البنفسجية.
ينكسر H2O عند تعرضه لضوء الأشعة فوق البنفسجية في الهيدروجين والهيدروكسيد. يمكن تقسيم الهيدروكسيد إلى ذرات أكسجين وهيدروجين. لكن الماء ، على عكس الجزيئات الأخرى ، يتم إصلاحه بوتيرة سريعة ، ويجدد درع بخار الماء.
تلتقط حبيبات الغبار الأصغر داخل القرص بعضًا من الأشعة فوق البنفسجية في فترات التكوين المبكرة لقرص كوكبي أولي. بمجرد أن تبدأ حبيبات الغبار هذه في كرة الثلج إلى قطع أكبر ، على الرغم من ذلك ، يقوم ضوء الأشعة فوق البنفسجية بتصفية الجزيئات وتفكيكها في الأجزاء الداخلية من القرص ، حيث تكون الكواكب في مراحل تكوينها المبكرة.
يشير النموذج السابق لكيفية استمرار الجزيئات العضوية بعد هذه النقطة إلى أن المذنبات من الجزء الخارجي من القرص تقع بطريقة ما في المركز ، وتطلق الماء لامتصاص الإشعاع الضار. لكن هذا النموذج لم يشرح قياسات الهيدروكسيد للأقراص المرصودة حتى الآن.
إذا كان هناك ما يكفي من الماء ، والذي يبدو أنه هو الحال في حفنة من الأقراص التي يلاحظها تلسكوب سبيتزر الفضائي ، فإن هذه الجزيئات الأخرى تظل سليمة ، وكمكافأة ، فإن الماء الموجود في الأجزاء الداخلية من القرص يلتصق أيضًا.
قال بيرجين لمجلة الفضاء: "هناك جزيئات أخرى يمكنها أن تحمي نفسها - CO و H2 - ولكن لا يمكنها حماية الجزيئات الأخرى أيضًا (لأنها تلتقط جزءًا فقط من طيف الضوء). الماء هو الوحيد الذي له تكوين قوي يمكنه تعويض الدمار. ثم يوفر الحماية الكاملة للأنواع الأخرى. من غير المحتمل أن يقوم جزيء آخر بذلك ».
هذه الآلية ستحمي فقط بخار الماء والجزيئات الأخرى في الجزء الداخلي من القرص ، الأقرب إلى النجم.
قال بيرجين: "من المحتمل أن يكون هذا نشطًا في عدد قليل من الاتحاد الإفريقي الداخلي - في مرحلة ما ، نقول بين 5-10 AU أنه سيصبح غير نشط وستكون الأشياء غير مضيافة لأنواع مختلفة [من الجزيء]".
إذن ، أين تذهب كل المياه بمجرد تشكل الكواكب؟ يتفكك البخار الأقرب إلى النجم - في غضون حوالي 1 AU - في نهاية المطاف بواسطة ضوء النجوم إلى هيدروجين وأكسجين. عند حوالي 3 AU من النجم ، يمكن أن تشكل المياه جزءًا من الكواكب والكويكبات التي تتشكل في تلك المنطقة. ربما كانت هذه الكويكبات هي التي حملت الماء إلى سطح الأرض أثناء تكوينها المبكر ، مما أدى إلى ملء محيطاتنا. وقال بيرجن خارج المنطقة ، يتم تقسيم H2O إلى الهيدروجين والأكسجين وتطاير في الفضاء.
عندما سُئل عما إذا كان هذا الدرع الواقي من الماء موجودًا في نظامنا الشمسي ، أجاب بيرجين: "عندما نقول أن هناك آلاف المحيطات من بخار الماء في المنطقة الصالحة للسكن ، فإننا نعني حول النجوم الشبيهة بالشمس. من المفترض أن هذا كان موجودًا حول شمسنا أيضًا ".
المصدر: Physorg ، Science ، مقابلة عبر البريد الإلكتروني مع Ted Bergin
