Kuinka vesi suojasi molekyylejämme

Pin
Send
Share
Send

Voitaisiin ajatella, että kilven asettaminen vedestä ei olisi paljon hyötyä (ei muutenkaan keskiaikaisessa taistelutoimenpiteessä). Heidän suojassaan laaja-alaisilta avainsanoilta ei ollut niin paljon huolta kuin auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksilta.

UV-valo on melko kovaa molekyyleille, koska se hajottaa ne helposti niiden osa-alueiksi. Suuremmat orgaaniset molekyylit, jotka yhdistyivät pölyiseen kiekkoon, josta planeettamme muodostivat miljardeja vuosia sitten, olisivat auringonsäteiden olleet hajoamassa, mutta kahden Michiganin yliopiston tähtitieteilijän laskelmat osoittavat, että tuhansien valtamerten arvoisessa valtameressä on vettä protoplanetaarinen levy voi suojata muita molekyylejä hajoamiselta.

Edwin (Ted) Bergin ja Thomas Bethell, molemmat Michiganin yliopiston tähtitieteen laitoksesta, laskivat, että aurinkomaisissa järjestelmissä veden runsas määrä varhaisessa vaiheessa voi absorboida suuren osan ultraviolettivalosta keskitähdestä. Suojaamalla muita molekyylejä hajoamiselta, ne jatkavat jatkoa levyn kehityksen myöhemmissä vaiheissa. Toisin sanoen, nämä molekyylit roikkuvat, kunnes muodostuu tasosuunnitelmia ja planeettoja, ja tämä mekanismi olisi voinut suojata elämän ainesosia auringon tuhoilta omassa aurinkokunnassamme.

Berginin ja Bethellin mallinntamien ympyrälevyjen joukossa ovat DR Tau, AS 205A ja AA Tau.

Bergin kertoi Space Magazine: lle: ”Tällä hetkellä on ollut ylöspäin neljä järjestelmää, joissa on havaittu vesihöyryä. Kaikki ovat yhdenmukaisia ​​mallimme kanssa. Ymmärrän, että Spitzer on havainnut lukuisia muita vesihöyrytutkimuksia, mutta niitä ei ole vielä julkaistu. Näkemiemme vesihöyryä täydennetään jatkuvasti korkeissa lämpötiloissa käytetyssä kemiassa näissä järjestelmissä, joten et näe hajoamista. "

Aurinkokunnan kaltaisissa järjestelmissä planeetat muodostuvat pöly- ja kaasulevystä, joka ympäröi nuorta tähteä. Tämä suuri, litteä levy myöhemmin kiinteytyy planeetoiksi, komeeteiksi ja asteroideiksi. Lähellä levyn keskustaa, välillä 1 - 5 tähtitieteellistä yksikköä, levyn lämmin vesihöyry voi “suojata” tämän kerroksen sisällä olevia molekyylejä UV-valon murtumiselta.

H2O hajoaa, kun se altistetaan UV-valolle vedyksi ja hydroksidiksi. Hydroksidi voidaan edelleen hajottaa happi- ja vetyatomeiksi. Mutta vesi, toisin kuin muut molekyylit, uudistuu nopeasti, täydentäen vesihöyryn suojaa.

Levyn pienemmät pölyjyvät vangitsevat osan UV-säteilystä protoplanetaarisen levyn varhaisissa muodostumisjaksoissa. Kun nämä pölyjyvät alkavat lumipalloa isommiksi paloiksi, UV-valo suodattaa läpi ja murtaa molekyylejä levyn sisäosissa, joissa planeettojen muodostuminen on varhaisessa vaiheessa.

Aikaisempi malli, jolla orgaaniset molekyylit pysyivät tämän pisteen ohi, ehdotti, että kiekon ulkopuolelta tulevat komeetat putoavat jotenkin keskukseen vapauttaen vettä vahingollisen säteilyn absorboimiseksi. Mutta tämä malli ei selittänyt toistaiseksi havaittujen levyjen hydroksidimittauksia.

Jos vettä on riittävästi, mikä näyttää olevan tilanne kourallisissa Spitzer-avaruusteleskoopin havaitsemissa levyissä, nämä muut molekyylit pysyvät ehjinä, ja bonuksena myös levyn sisäosissa oleva vesi tarttuu ympärilleen.

Bergin kertoi Space Magazine: lle: "On muitakin molekyylejä, jotka voivat suojata itseään - CO ja H2 -, mutta nämä eivät voi suojata myös muita molekyylejä (koska ne kaappaavat vain osan valonspektristä). Vesi on ainoa, jolla on vahva muodostelma, joka voi korvata tuhoutumisen. Sen jälkeen se tarjoaa täyden suojan muille lajeille. On epätodennäköistä, että toinen molekyyli tekee tämän. "

Tämä mekanismi suojaa vain veden höyryä ja muita molekyylejä levyn sisäosassa, lähinnä tähtiä.

"Tämä tulee olemaan aktiivinen muutamassa AU: n alueella - joskus sanotaan välillä 5-10 AU, että se muuttuu passiiviseksi ja asiat eivät ole kelvottomia erilaisille [molekyylin] lajeille", Bergin sanoi.

Joten, minne kaikki vesi menee, kun planeetat muodostavat? Tähteä lähinnä oleva höyry - noin 1 AU: n sisällä - tähtivalo lopulta hajottaa vedyksi ja hapeksi. Noin 3 AU: n päässä tähdestä vesi voisi olla osa planeettoja ja asteroideja, jotka muodostuvat tällä alueella. Se voi olla sellaisia ​​asteroideja, jotka kantoivat vettä maapallon pinnalle sen varhaisen muodostumisen aikana, täyttäen valtameriämme. Tämän alueen ulkopuolella H2O hajoaa vedyksi ja happeaksi ja puhalletaan avaruuteen, Bergin sanoi.

Kysyttäessä, onko tätä suojaavaa vesisuojaa läsnä omassa aurinkokunnassamme, Bergin vastasi: ”Kun sanomme, että asuttamisvyöhykkeellä oli tuhansia vesihöyryjen valtameriä, tarkoitamme aurinkoa muistuttavien tähtijen ympärillä. Oletettavasti tämä oli läsnä myös aurinkomme ympärillä. "

Lähde: Physorg, Science, sähköpostihaastattelu Ted Berginin kanssa

Pin
Send
Share
Send