282
Вода могла появиться во Вселенной гораздо раньше, чем считалось ранее
Вода является основным элементом жизни, которым мы его знаем. Ее наличие на Земле и других небесных телах давно интригует учёных. До этого времени исследователи считали, что вода сформировалась относительно поздно в истории Вселенной. Однако новые открытия свидетельствуют, что вода могла появиться гораздо раньше, чем предполагалось ранее.
Исследование, опубликованное в журнале Астрономия природы, предполагает, что вода могла возникнуть уже из-за 100–200 миллионов лет после Большого взрыва. Это открытие бросает вызов давним представлениям и открывает новые возможности понимания происхождения воды в космосе. Если вода существовала уже на столь раннем этапе, она могла сыграть важную роль в формировании первых галактик и планет.
Происхождение составляющих воды во Вселенной
Вода состоит из двух элементов – водорода и кислорода.
- Водород был одним из первых элементов, появившихся после Большого взрыва, вместе с гелием и литием. Эти легкие элементы способствовали образованию первых звезд и галактик.
- Кислород, напротив, не существовал с самого начала. Он появился позже внутри массивных звезд и распространился в космос после их взрывов в форме сверхновых.
Исследователи долго спорили, когда именно могла образоваться вода, поскольку водород и кислород имели разное происхождение. Водород всегда был в космосе, но кислород сначала должен был синтезироваться внутри звезд. Поэтому оставалось непонятным, насколько рано могла появиться вода во Вселенной.
Рождение воды
Группа исследователей под руководством Даниеля Вейлена из Портсмутского университета решила изучить этот вопрос с помощью компьютерного моделирования.
Они проанализировали две сверхновые:
- первая – звезда массой 13 масс Солнца
- вторая – сверхмассивная звезда массой 200 масс Солнца
Ученые наблюдали, как после взрывов эти звезды образовывали и рассеивали химические элементы.
Результаты:
- Меньшая сверхновая выработала 0,051 солнечных масс кислорода
- Большая – 55 солнечных масс кислорода
Эти выводы указывают, что даже самые древние поколения звезд могли производить значительные количества кислорода, что сделало возможным образование воды гораздо раньше, чем считалось.
Как вода образовалась после взрывов сверхновых
Исследование показало, что кислород, выброшенный после взрывов сверхновых, смешивался с водородом, который уже был в космосе. Когда эта смесь охлаждалась, начали образовываться молекулы воды. Они накапливались в плотных облаках газа и пыли, впоследствии ставших местами рождения новых звезд и планет.
В первой симуляции небольшое количество воды сформировалось из-за 30–90 миллионов лет после взрыва. Ее масса составляла от одной стомиллионной до одной миллионной массы Солнца.
Во второй симуляции вода образовалась гораздо быстрее – всего за 3 миллиона лет, достигнув массы 0,001 массы Солнца. Эти результаты указывают, что вода могла существовать во Вселенной гораздо раньше, чем предполагали учёные.
Смогла ли эта вода сохраниться?
Главный вопрос, который остается открытым – могла ли эта ранняя вода пережить процесс формирования первых галактик? Ранние галактики образовывались в чрезвычайно турбулентных условиях, с интенсивным излучением и гравитационными силами
Однако если вода смогла пережить эти хаотические процессы, она могла быть включена в образование планет миллиарды лет назад. Это открывает возможность того, что вода присутствовала в планетарных системах еще на ранних этапах истории Вселенной.
Эти выводы имеют огромное значение, поскольку они предполагают, что ингредиенты для жизни могли существовать еще до того, как сформировалась Земля и другие известные планеты.
Новый взгляд на воду во Вселенной
Это исследование изменяет традиционное представление о формировании воды во Вселенной. У ученых теперь есть доказательства того, что вода могла появиться значительно раньше, чем считалось ранее. Если вода существовала еще до полного формирования первых галактик, это означает, что многие древние планетарные системы могли иметь доступ к ней.
Это открывает новые вопросы:
- Какие условия нужны для зарождения жизни вне Земли?
- Происходили ли подобные процессы в других уголках Вселенной?
Исследование истории воды в космосе помогает нам понять, как могла зародиться жизнь. Эта работа приближает нас к разгадке тайн прошедшей Вселенной и вероятности существования жизни за пределами Земли. Результаты исследования опубликованы в журнале Астрономия природы.
