Можно было бы подумать, что создание щита из воды не принесет особой пользы (во всяком случае, не в средневековых боевых реконструкциях). В их случае защита от широких мечей не была такой большой проблемой, как воздействие ультрафиолетового излучения Солнца.
Ультрафиолетовый свет довольно жесток для молекул, потому что он легко разбивает их на составные части. Более крупные органические молекулы, которые объединились в пыльном диске, из которого наши планеты образовались миллиарды лет назад, были бы разорваны солнечными лучами, но расчеты двух астрономов из Университета Мичигана показывают, что в водах тысяч океанов, присутствующих в Протопланетный диск может защитить другие молекулы от разрушения.
Эдвин (Тед) Бергин и Томас Бетелл, оба из отдела астрономии Мичиганского университета, подсчитали, что в подобных Солнцу системах на ранних стадиях обилие воды может поглощать большую часть ультрафиолетового света от центральной звезды. Защищая другие молекулы от разрушения, они продолжают существовать на более поздних стадиях развития диска. Другими словами, эти молекулы остаются до образования планетезималей и планет, и этот механизм мог бы защитить составляющие жизни от разрушительного действия Солнца в нашей собственной Солнечной системе.
Околозвездные диски, смоделированные Берджином и Бетеллом в их статье, включают DR Tau, AS 205A и AA Tau.
Бергин сказал Space Magazine: «В настоящее время было обнаружено более 4 систем с водяным паром. Все соответствует нашей модели. Я понимаю, что Спитцер обнаружил множество других обнаружений водяного пара, но они еще не опубликованы. Водяной пар, который мы видим, постоянно пополняется высокотемпературной химией в этих системах, поэтому вы не увидите никакой деградации ».
В таких системах, как Солнечная система, планеты образуются из диска пыли и газа, который окружает молодую звезду. Этот большой плоский диск позже затвердевает в планеты, кометы и астероиды. Около центра диска, между 1 и 5 астрономическими единицами, теплый водяной пар в диске может «защитить» молекулы внутри этого слоя от разрушения ультрафиолетовым светом.
H2O распадается под воздействием ультрафиолета на водород и гидроксид. Гидроксид может быть далее разделен на атомы кислорода и водорода. Но вода, в отличие от других молекул, быстро реформируется, пополняя щит водяного пара.
Более мелкие частицы пыли внутри диска захватывают часть УФ-излучения в ранние периоды формирования протопланетного диска. Как только эти пылинки начинают снежно расти на большие куски, ультрафиолетовое излучение фильтрует и разбивает молекулы во внутренних частях диска, где планеты находятся на ранних стадиях своего формирования.
Предыдущая модель того, как органические молекулы сохранялись после этой точки, предполагала, что кометы из внешней части диска каким-то образом падают в центр, выпуская воду для поглощения вредного излучения. Но эта модель не объясняла измерения гидроксида для дисков, наблюдаемых до сих пор.
Если присутствует достаточное количество воды, что, по-видимому, имеет место в горстке дисков, наблюдаемых космическим телескопом Спитцера, эти другие молекулы остаются нетронутыми, и в качестве бонуса вода, присутствующая во внутренних частях диска, также слипается.
Бергин сказал Space Magazine: «Есть другие молекулы, которые могут экранировать себя - CO и H2 - но они не могут экранировать и другие молекулы (потому что они захватывают только часть спектра света). Вода - единственная с сильным образованием, которое может компенсировать разрушение. Затем он обеспечивает полное экранирование для других видов. Вряд ли другая молекула сделает это ».
Этот механизм будет защищать только водяной пар и другие молекулы во внутренней части диска, ближайшей к звезде.
«Это, вероятно, будет активным в нескольких внутренних AU - в какой-то момент, скажем, между 5-10 AU оно станет неактивным, и вещи будут негостеприимными для различных видов [молекулы]», - сказал Бергин.
Итак, куда же попадает вся вода после образования планет? Ближайший к звезде пар - в пределах 1 а.е. - в конечном итоге под воздействием звездного света разлагается на водород и кислород. Примерно в 3 а.е. от звезды вода может составлять часть планет и астероидов, которые образуются в этом регионе. Возможно, именно такие астероиды несли воду на поверхность Земли во время ее раннего образования, заполняя наши океаны. По словам Бергина, за пределами этой области Н2О расщепляется на водород и кислород и уносится в космос.
Когда его спросили, присутствовал ли этот защитный водяной щит в нашей собственной Солнечной системе, Бергин ответил: «Когда мы говорим, что в обитаемой зоне существуют тысячи океанов водяного пара, мы имеем в виду солнечные звезды. Предположительно, это присутствовало и вокруг нашего Солнца ».
Источник: Physorg, Science, электронное интервью с Тедом Бергином
