Вода рухається. На Землі вона рухається як річки, у вигляді дощу або як підвищення рівня океану. У космічному просторі її рух є не таким помітним, але не менш важливими, і поки що ми дуже мало розуміємо цей процес. На щастя, у нас був інструмент, спостережні дані якого допоможуть нам спробувати зрозуміти це краще — космічна обсерваторія «Гершель». Незважаючи на те, що вона не працює вже понад 8 років, група науковців тільки тепер зробила огляд усіх статей, котрі були підготовлені з використанням даних від телескопа «Гершель» і в яких розглядали питання води: від її виникнення в міжзоряних хмарах до місця її останнього розміщення на планетах. Є ще певні прогалини, але це суттєвий крок до кращого розуміння руху води в космічному просторі.
Космічний телескоп «Гершель», запуск якого відбувся в 2009 році, мав спеціальний прилад, що називався гетеродинним інструментом для дальнього інфрачервоного випромінювання (Heterodyne Instrument for Far-Infrared, HIFI). Цей прилад розробили голландські науковці й однією з головних цілей HIFI був пошук води в космосі.
Загальний вигляд приладу HIFI. Він містився на облавку космічного телескопа «Гершель» і був призначений для пошуку води в космосі. Фото з сайту https://sci.esa.int/web/herschel/-/41327-hifi-instrument.
Простежити одну з найпоширеніших молекул у Всесвіті непросто, частково тому, що її можна знайти майже скрізь. Починаючи від ударних хвиль, спричинених утворенням зір, до гейзерів на супутнику Сатурна Енцеладі: в космосі води багато. Але зрозуміти, як вона рухається на різних етапах космічної еволюції, складніше.
Дані від телескопа «Гершель» були саме тим, з чого треба починати, щоб спробувати це зрозуміти, і їх було багато. За останні кілька років опубліковано десятки статей. Науковці на чолі з доктором Івіном ван Дішоком (Ewine van Dishoeck) з Лейденського університету зібрали якомога більше оприлюднених раніше результатів і виявила кілька нових цікавинок на цьому шляху.
Відео, що описує деякі результати, отримані за допомогою космічного телескопа «Гершель». Відео з сайту Європейського космічного агентства.
Перший із них — це те, як швидко водяний лід у ранніх планетних системах зв’язується з частинками пилу. Потім ці комбінації води та пилу формують будівельні блоки планет, що оточують молоді зорі. В цих газоподібних дисках води набагато більше, ніж можна було очікувати. Довкола типової молодої зорі води стільки, що її вистачило б, щоб заповнити тисячі океанів. Але на цьому етапі еволюції планетної системи це не схоже на океани — утворення цих льодових / пилових частинок було ще однією знахідкою цього дослідження. Група виявила, що лід утворюється шарами на частинках пилу. Такий лід — це замерзла вода найпоширеніших типів (наприклад, звичайна вода H2O або «важка» вода).
Завершення цих дослідницьких робіт, ймовірно, означає, що науковці дізналися про міграцію води з даних від телескопа «Гершель» все, що могли. На жаль, новий телескоп, що за можливостями буде схожим на «Гершеля», не розпочне роботу щонайменше до 2040 року. Автори статті виконали огляд публікацій, як спосіб збереження колективної пам’яті під час мінімуму нових даних, які вдасться отримати протягом наступних 20 років.
Враження художника про космічний телескоп «Гершель». Фото з сайту www.universetoday.com.
Хоча надія отримати нові дані в науковців присутня — є кілька інструментів, які можуть допомогти просунути наше розуміння шляхів води. Перший — це космічний телескоп Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST). На його облавку буде прилад, який називається Інструмент для середнього інфрачервоного діапазону (Mid-Infrared Instrument, MIRI). MIRI може потенційно зібрати деякі додаткові дані, але в основному буде зосереджений на більших цілях місії JWST, окрім простого розуміння води. Крім того, Велика міліметрова/субміліметрова антена Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA) має можливість зазирнути крізь воду в земній атмосфері, щоб спробувати відстежити її в космосі. Але інтерпретація даних ALMA все ще перебуває на ранніх стадіях, хоча розуміння даних від «Гершеля» може допомогти в цій справі.
Іноді оглядові роботи справді є одним із найкращих інструментів науки, бо це допомагає нам підтримувати знання для кількох наукових поколінь. Тому праця, що оглядає результати, отримані на основі даних, які вдалося зібрати «Гершелю», є належною даниною цій космічній обсерваторії.
За інф. з сайту www.universetoday.com
