กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ทำหน้าที่สอดแนมน้ำในเมฆก๊าซและฝุ่นรอบดาวฤกษ์ที่เพิ่งเริ่มก่อตัว สเปกโตรมิเตอร์ของสปิตเซอร์ถูกใช้เพื่อให้มองเจ็ตส์เหล่านี้ได้ดีขึ้นและวิเคราะห์โมเลกุลของเจ็ท ด้วยความประหลาดใจของนักดาราศาสตร์สปิตเซอร์จึงหยิบชิ้นส่วนของโมเลกุลน้ำที่หมุนวนอย่างรวดเร็วซึ่งเรียกว่าไฮดรอกซิลหรือ OH “ นี่เป็นข้อสังเกตที่ไม่เหมือนใครอย่างแท้จริงซึ่งจะให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับเคมีที่เกิดขึ้นในภูมิภาคที่ก่อตัวดาวเคราะห์และอาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับปฏิกิริยาทางเคมีที่ทำให้น้ำและแม้กระทั่งสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะของเราเอง” Achim Tappe กล่าว ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนเคมบริดจ์
ดาวฤกษ์อายุน้อยก่อตัวขึ้นจากเมฆก๊าซและฝุ่นที่หมุนวนอย่างหนา เช่นเดียวกับปลายทั้งสองของชั้นบนที่หมุนได้ก๊าซไอพ่นอันทรงพลังโผล่ออกมาจากด้านบนและด้านล่างของก้อนเมฆฝุ่น เมื่อเมฆหดตัวมากขึ้นเรื่อย ๆ ภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเองในที่สุดดาวของมันก็จุดประกายและฝุ่นและก๊าซที่เหลืออยู่จะแบนราบลงในดิสก์คล้ายแพนเค้กซึ่งดาวเคราะห์จะก่อตัวขึ้นในภายหลัง เมื่อถึงเวลาที่ดาวติดไฟและหยุดการรวบรวมวัสดุจากเมฆของมันเจ็ตส์ก็จะตาย
Tappe และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้สายตาอินฟราเรดของสปิตเซอร์เพื่อตัดฝุ่นรอบดาวฤกษ์ที่เรียกว่า HH 211-mm เพื่อวิเคราะห์เจ็ตส์ นักดาราศาสตร์รู้สึกประหลาดใจเมื่อเห็นโมเลกุลของน้ำในข้อมูล แต่ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าโมเลกุลไฮดรอกซิลได้ดูดซับพลังงานมาก (ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการกระตุ้น) ซึ่งพวกมันหมุนไปรอบ ๆ ด้วยพลังงานเทียบเท่ากับ 28,000 เคลวิน (27,700 องศาเซลเซียส) ไกลเกินความคาดหวังปกติสำหรับการสตรีมก๊าซจากเจ็ทเป็นตัวเอก น้ำซึ่งย่อมาจาก H2O นั้นประกอบด้วยไฮโดรเจนสองอะตอมและออกซิเจนหนึ่งตัว ไฮดรอกซิลหรือ OH ประกอบด้วยออกซิเจนหนึ่งอะตอมและไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม
ผลการวิจัยพบว่าเครื่องบินเจ็ทพุ่งชนหัวเข้าไปในผนังของวัสดุน้ำแข็งกลายเป็นไอออกมาจากเม็ดฝุ่นที่มันเคลือบตามปกติ เครื่องบินเจ็ทตีวัสดุอย่างรวดเร็วและแรงจนเกิดคลื่นกระแทก
“ แรงกระแทกจากการชนกันของอะตอมและโมเลกุลทำให้เกิดรังสีอุลตร้าไวโอเลตซึ่งจะทำให้โมเลกุลของน้ำแตกตัวทำให้โมเลกุลไฮดรอกซิลร้อนมาก” Tappe กล่าว
Tappe กล่าวว่ากระบวนการเดียวกันนี้ของน้ำแข็งที่ถูกทำให้เป็นฝุ่นออกมานั้นเกิดขึ้นในระบบสุริยะของเราเองเมื่อดวงอาทิตย์กลายเป็นไอน้ำแข็งเมื่อเข้าใกล้ดาวหาง นอกจากนี้น้ำที่ปกคลุมโลกของเราตอนนี้คิดว่ามาจากดาวหางน้ำแข็งที่ระเหยกลายเป็นไอเมื่อฝนตกลงมาบนโลกใบเล็ก การค้นพบนี้ให้ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวิธีการใช้น้ำซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับชีวิตที่เรารู้จักในกระบวนการผลิตในระบบสุริยะที่เกิดขึ้นใหม่
ที่มา: JPL
