科学者らが星間氷と蛇口から出てくるものの間の「ミッシングリンク」を発見

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科学者らが星間氷と蛇口から出てくるものの間の「ミッシングリンク」を発見

地球上の水は太陽よりも古く、私たちが今日飲んでいる飲み物は、おそらく太陽が形成された46億年以上前のものとそれほど変わっていないと思われます。

米国国立電波天文台(NRAO)の研究者たちは、チリのアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)の観測機器を用いて、地球から約1305光年離れたオリオン座の原始星オリオン座V883の観測に基づき、この結論に至った。ネイチャー誌に掲載された論文の中で、研究者たちは、この形成途中の星こそが、星間氷が惑星に閉じ込められた水へと変化する過程を説明するミッシングリンクであると述べています。

「宇宙における水の軌跡は、軌跡として考えることができます。その終点、つまり惑星や彗星の水がどのようなものかは分かっていますが、私たちはその軌跡を水の起源まで遡って追跡したかったのです」と、論文の筆頭著者である国立科学財団NRAOの天文学者ジョン・トービン氏は述べた。 

トービン氏によると、この研究以前には、地球上の水と彗星の水を関連付けたり、原始星の周囲に形成される雲中の凍った水を観測したりすることは可能だったが、両者の関連性は記録されていなかったという。V883の観測によって、現在私たちの周辺地域に存在する水分子の種類の比率が、建設中のV883システムの比率と類似していることが証明され、状況は変わったとトービン氏は述べた。 

「彗星や原始星から星間物質に至るまで、水の系譜は途切れることなく続いている」とトービン氏は語った。 

宇宙から来た水

真空は居住不可能な環境かもしれないが、星間空間のガスや雲の中には、主に塵の粒子の表面に付着した凍った氷など、十分な水が存在することは広く認められている。

このような粒子が雲を形成すると、重力が作用し、雲が崩壊してV883のような原始星になることがあります。雲から残った液体は若い星の原始惑星系円盤に閉じ込められ、そこから星の重力の周りで雲が凝縮し続けるにつれて、惑星や彗星へと流れ込みます。

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この時点で、地球上の水が、太陽系が形成される前に宇宙空間に漂っていた水と同じものであることがどのようにして証明されるのかと疑問に思う人もいるかもしれない。そして、それがトービン氏と彼のチームが ALMA で解明したことだ。

V883 は、大部分が凍結している多くの原始惑星系円盤とは異なり、加熱されて雲の大部分がガスに変化しているため、理想的な観測対象でした。これは、ALMA のような電波望遠鏡による観測に最適です。 

v883-恒星ディスクアート

オリオン座V883星を取り囲む星間円盤の想像図。出典:ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)、B. Saxton(NRAO/AUI/NSF)

研究チームは、それぞれ1.6mmと1.3mmの波長で動作するALMAのバンド5とバンド6を使用して一連の読み取りを行い、ディスク内のH2O水とHDO水の比率が太陽系のオールトの雲にある多くの彗星と似ていることを発見した。 

論文によれば、これらすべてが意味するのは、水が「氷の塵の粒子上で形成され、その分子は星形成前の段階から受け継がれ、ディスクや彗星の形成中には大幅な化学的リセットは起こらない」ということだ。 

「これは、他の惑星系にも大量の水が存在したはずだということを示唆しており、非常に興味深い」と、論文の共著者であるミシガン大学の天文学者メレル・ファントホフ氏は述べた。 

ですから、ALMA が以前に宇宙人の存在について誤った方向を導いたとしても、これらの観測は、かつて星間液体であった物質が太陽系外惑星の表面に豊富に存在し、発見されるのを待っている可能性があることを意味しているということを知って、宇宙ジュースを一杯飲んでください。®

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