Знание того, как со временем меняется содержание воды в звездной системе, может помочь понять, как на планетах может существовать жизнь
Возможно, далекие молодые звезды смогут пролить новый свет на происхождение воды на Земле.
Один из ключей к пониманию того, откуда взялась вода, заключается в том, насколько она “полутяжелая”. В полутяжелых молекулах воды одна часть водорода заменена на значительную часть элемента, называемого дейтерием. Дейтерий содержит в своем ядре нейтрон и один протон. Вместо H2O используется полутяжелая вода HDO.
Вода с высоким соотношением HDO к H2O, вероятно, образовалась в очень холодном месте. Скажем, холодное облако из газа, пыли и льда, в котором образуются звезды. Соотношение HDO и H2O в океанах Земли выше, чем в нашем солнце. Это навело астрономов на мысль, что часть нашей воды образовалась из льда в темном облаке, где родилось солнце.Чтобы выяснить это, ученым необходимо больше узнать о соотношении HDO и H2O льда в холодных недрах, где формируются солнцеподобные звезды. Они также хотят знать, как это соотношение может меняться в течение жизни звезды. Астрономы могут обнаружить полутяжелый водяной лед в космосе по его взаимодействию со светом. Но с Земли эти признаки трудно увидеть. Поэтому исследователи использовали данные, полученные при наблюдении звезды L1527 с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST).
L1527, которой всего 100 000 лет, — младенец по сравнению с нашим солнцем, возраст которого составляет 4,5 миллиарда лет. Но ее размеры и окружение позволяют предположить, что она может вырасти и стать очень похожей на солнце. Пыль и газ вокруг этой звезды образуют диск. L1527 поглощает часть этого вещества. То, что осталось, может когда—нибудь образовать планеты, как это произошло в нашей Солнечной системе.
JWST обнаружил довольно высокое соотношение HDO и H2O льда в материале, покрывающем L1527. Исследователи сравнили это соотношение со льдом и газом вокруг других молодых звезд, в том числе немного более старых. Это позволило предположить, что соотношение HDO и H2O вокруг звезды может не сильно меняться по мере эволюции звезды. Команда также сравнила соотношение HDO и H2O в L1527 с соотношением льда, наблюдаемого на кометах и метеоритах в нашей Солнечной системе.
Команда поделилась своими выводами в Astrophysical Journal Letters от 20 июня.
Эти наблюдения дают новые сведения о том, что происходит с водой по мере созревания звезд. Это может помочь ученым выяснить, откуда взялась вода на Земле. А это, в свою очередь, может помочь определить, что требуется для того, чтобы сделать планету пригодной для жизни. Но сначала астрономам нужно будет понаблюдать за водой вокруг большего количества молодых звезд — как в ледяной, так и в газовой формах.
Лед Ice Baby
Исследователи сравнили соотношение полутяжелой воды (HDO) и обычной воды (H₂O) вокруг звезды baby star L1527 (оранжевый шестиугольник) с другими объектами. Углеродистые метеориты (серые круги) образуются на астероидах, которые могли принести воду на Землю. Кометы облака Оорта (фиолетовые шестиугольники), возможно, сформировались за пределами нашей Солнечной системы, в то время как кометы семейства Юпитера (розовые круги), вероятно, сформировались внутри.
Астрономы также изучали газ и лед вокруг других молодых звезд. Некоторые из этих молодых звезд собраны в группы (красные ромбы). Другие расположены поодиночке (синие квадраты). JWST также рассмотрел две другие, более крупные звезды-детеныша (желтые шестиугольники). Результаты измерений для океанов Земли показаны синей пунктирной линией. Горизонтальная черная линия показывает соотношение HDO и H₂O для межзвездной среды, пространства между звездами. Это значение аналогично значению для нашего Солнца.
<загрузка изображения="ленивое" декодирование="асинхронное" width="1440" height="810" src="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/2025/09/1440_AT_semiheavy_water_graph_rev.png " alt="график, показывающий соотношение полутяжелой воды (HDO) и обычной воды (H20) вокруг молодой звезды L1527 с другими объектами class="wp-image-3160167" srcset="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/2025/09/1440_AT_semiheavy_water_graph_rev.png 1440 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/2025/09/1440_AT_semiheavy_water_graph_rev-680x383.png 680 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/2025/09/1440_AT_semiheavy_water_graph_rev-800x450.png 800 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/2025/09/1440_AT_semiheavy_water_graph_rev-330x186.png 330 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/2025/09/1440_AT_semiheavy_water_graph_rev-768x432.png 768 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/2025/09/1440_AT_semiheavy_water_graph_rev-1030x580.png 1030 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/2025/09/1440_AT_semiheavy_water_graph_rev-1380x776.png 1380 Вт" размеры="авто, (максимальная ширина: 1440 пикселей) 100 Вт, 1440 пикселей" />
Погружение в данные:
- Посмотрите на соотношение HDO и H2O для межзвездной среды. Это расстояние между звездами, которое имеет такую же величину, как и наше солнце. Как соотносится его соотношение HDO к H2O в земных океанах?
- Как соотносится соотношение HDO и H2O в океанах Земли с таковым в углеродистых метеоритах? А как насчет двух семейств комет?
- Как соотносится соотношение HDO и H2O льда вокруг L1527 с таковым у более массивных звезд, наблюдаемых JWST?
- Что могли бы обнаружить исследователи, если бы они продолжали наблюдать за большим количеством звезд с помощью JWST?
