Teleskop Herschel rozwiązuje zagadkę kosmicznej wody

0

Znajdujący się w punkcie L2 układu Ziemia-Słońce, pracujący w zakresie podczerwieni teleskop kosmiczny Herschel dokonał odkrycia, które dosłownie rzuca nowe światło na zagadkę powstawania wody w otoczkach niektórych starszych gwiazd, w szczególności tzw. ‘gwiazd węglowych’. Kluczowym aspektem procesu okazało się promieniowanie ultrafioletowe.

Zagadką wiązała się z gwiazdą węglową IRC+10216 (CW Leonis), wokół której zidentyfikowano olbrzymią pyłową otoczkę, wyraźne zawierającą sygnatury wody. Powszechnie sądzi się, że gwiazdy tego typu nie są zdolne do wytworzenia dużej ilości wody – początkowo sądzono zatem, że odpowiedzialnymi za jej detekcję są parujące komety lub para wodna pochodząca z niewielkich planet. Dane zebrane przez instrumenty PACS oraz SPIRE, zamontowane na pokładzie obserwatorium Herschel pozwoliły jednak na zweryfikowanie tej teorii – okazało się, że odpowiedzialnym za powstawanie zaobserwowanej wody jest promieniowanie ultrafioletowe, ponieważ woda ta posiada zbyt wysoką temperaturę by pochodzić z procesów niszczenia małych, lodowych ciał kosmicznych.

Dzieje się tak dlatego, że zmierzona przez Herschel temperatura wynosi od -200 do 800 stopni Celsjusza. Oznacza to, że woda powstaje w wyniku procesów zachodzących znacznie bliżej gwiazdy, w rejonie, gdzie małe, lodowe ciała nie są w stanie istnieć w dłuższym okresie czasu.

Okazuje się, że odpowiedzialnym za proces powstawania wody są okoliczne gwiazdy. Wysyłane przez nie światło ultrafioletowe jest w stanie penetrować otoczkę czerwonego olbrzyma na znaczną odległość i niszczyć wiązania atomowe w niektórych związkach (głównie tlenku węgla i tlenku krzemu), uwalniając z nich tlen, który następnie łączy się z wodorem tworząc cząsteczki wody. Mechanizm ten jako jedyny tłumaczy tak szeroki zakres wykrytej temperatury tej cząsteczki. Po prostu formuje się ona w różnej odległości od gwiazdy – im bliżej jej powierzchni tym staje się gorętsza.

Sama gwiazda IRC+10216 jest czerwonym olbrzymem o masie kilkukrotnie większej od naszego Słońca i jednocześnie olbrzymiej średnicy. Gdyby zastąpić nasze Słońce tym olbrzymem, jego promień byłby tak duży, że sięgałby poza orbitę Marsa. W przyszłości również nasza gwiazda wejdzie w etap czerwonego olbrzyma i zwiększy swoje rozmiary, pochłaniając wewnętrzne planety. Otacza ją potężna otoczka pyłowa, który absorbuje padające na nią promieniowanie, które następnie emituje w podczerwieni, dzięki czemu jest jednym z najjaśniejszych obiektów w tym zakresie.

(ESA)

Share.

Comments are closed.