اكتشاف غير مسبوق قد يحدد أصل الماء على الأرض

كشفت تحليلات جديدة لقرص كوني مكوّن من الغبار والغاز يدور حول نجم صغير، عن وجود كمية كبيرة من بخار الماء في موقع محدد، قد تبدأ فيه الكواكب الصغيرة بالتشكل.

ورسم علماء الفلك "لأول مرة" خريطة لتوزيع المياه في "قرص تشكيل الكوكب" حول نجم قد يكون مضيافا للحياة.

ويمكن أن يساعد النجم (شبيه الشمس) HL Tauri، الواقع على بعد 450 سنة ضوئية فقط من النظام الشمسي، في تحديد أصل المياه على كوكب الأرض.

ويقول عالم الفلك ستيفانو فاتشيني، من جامعة ميلانو: "تكشف صورنا الأخيرة عن كمية كبيرة من بخار الماء على مسافات بعيدة عن النجم، بما في ذلك فجوة من المحتمل أن يتشكل فيها كوكب في الوقت الحالي. لم أتخيل أبدا أنه يمكننا التقاط صورة لمحيطات من بخار الماء في المنطقة نفسها التي من المحتمل أن يتشكل فيها كوكب".

وتولد النجوم في سحب كثيفة من الغبار والغاز، حيث تنهار عقدة شديدة الكثافة تحت تأثير الجاذبية، وتبدأ في الدوران لتترتب المواد المحيطة بالنجم المركزي الناشئ في قرص يدور حول النجم المتنامي.

وبمجرد أن يتشكل النجم، فإن أي مادة لم تتأثر بالجاذبية ولم يسحبها النجم، تبدأ في التكتل مع محيطها لتشكل المواد الأخرى في النظام الكوكبي: الكواكب والأقمار والكويكبات والمذنبات.

وتكشف ملاحظات مصفوفة أتاكاما المليمترية/تحت المليمترية الكبيرة (ALMA)، عن فجوات متحدة المركز في القرص حول HL Tauri. ويعتقد علماء الفلك أنها ناتجة عن تشكل الكواكب، وتصفية المواد الموجودة في القرص أثناء دورانها حول النجم.

وأخذ فريق البحث ملاحظات جديدة للنجم باستخدام ALMA، باستخدام نطاقين مختلفين من الطول الموجي لاستهداف بخار الماء. ووجدوا كمية كبيرة من الماء في المنطقة الداخلية للقرص، ضمن نطاق 17 وحدة فلكية من النجم، حيث من المتوقع أن تتشكل الكواكب الشبيهة بالأرض. وتحتوي هذه المنطقة على حوالي 3.7 أضعاف كمية المياه الموجودة في جميع محيطات الأرض.

واكتشف الباحثون الماء في فجوة معروفة وبارزة في القرص، ما يعني أن هناك فرصة جيدة جدا لدمج الماء في أي كواكب قد تتشكل هناك.

ويقول فاتشيني: "تظهر نتائجنا كيف يمكن لوجود الماء أن يؤثر على تطور النظام الكوكبي، تماما كما حدث منذ حوالي 4.5 مليار سنة في نظامنا الشمسي".

نشر البحث في مجلة Nature Astronomy.