水が私たちの分子を保護した方法

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水からシールドを作るのはあまり良いことではないと思う人もいるでしょう(とにかく、中世の戦闘の再現では)。彼らの場合、ブロードソードからの保護は、太陽からの紫外線放射の影響ほど懸念事項ではありませんでした。

分子を構成する部分に容易に分解するため、UVライトは分子にかなり困難です。数十億年前に私たちの惑星が形成されたほこりっぽい円盤に合体したより大きな有機分子は、太陽の光線によって分解されたでしょうが、ミシガン大学の2人の天文学者による計算では、原始惑星系円盤は、他の分子が分解されるのを防ぐことができます。

ミシガン大学の天文学科の両方であるエドウィン(テッド)ベルギンとトーマスベセルは、太陽のようなシステムでは、初期の豊富な水が中心の星からの紫外光の多くを吸収できると計算しました。他の分子が分解されないように保護することにより、それらはディスクの開発の後期段階でも存続します。言い換えれば、これらの分子は微惑星や惑星が形成されるまで滞留しており、このメカニズムは私たち自身の太陽系における太陽の破壊から生命の構成要素を守っていたのかもしれません。

BerginとBethellが論文でモデル化した円盤状ディスクには、DR Tau、AS 205A、AA Tauが含まれます。

Bergin氏はSpace Magazineに次のように語っています。「現在、水蒸気が観測されているシステムは4つ以上あります。すべてが私たちのモデルと一致しています。他にもスピッツァーによる水蒸気の検出が数多くあることを理解していますが、これらはまだ公開されていません。私たちが目にする水蒸気は、これらのシステムの高温の化学物質によって継続的に補充されるため、劣化は見られません。」

太陽系のようなシステムでは、惑星は若い星を取り巻く塵とガスの円盤から形成されます。この大きく平らな円盤は、後に惑星、彗星、小惑星に固まります。ディスクの中心近く、天文単位が1〜5の場合、ディスク内の温かい水蒸気がこの層内の分子をUV光によって分解されるのを防ぐことができます。

H2Oは、紫外線に曝されると水素と水酸化物に分解します。水酸化物はさらに酸素原子と水素原子に分解されます。しかし、水は他の分子とは異なり、速いペースで改質し、水蒸気のシールドを補充します。

ディスク内のより小さなダスト粒子は、原始惑星系ディスクの初期形成期間における紫外線の一部を捕らえます。しかし、これらの塵粒が雪だるま式に大きくなると、UVライトは、惑星が形成の初期段階にあるディスクの内部の分子をフィルタリングして分解します。

有機分子がこのポイントを超えて持続する方法に関する以前のモデルは、ディスクの外側の部分からの彗星が何らかの形で中心に落ち、有害な放射線を吸収するために水を放出することを示唆しました。しかし、このモデルは、これまでに観測されたディスクの水酸化物測定を説明していませんでした。

スピッツァー宇宙望遠鏡で観測されたほんの一握りの円盤にそうであるように思われる十分な水が存在する場合、これらの他の分子は無傷のままであり、ボーナスとして円盤の内部に存在する水も付着します。

ベルギン氏はスペースマガジンに次のように語っています。水は、破壊を補うことができる強力な地層を持つ唯一のものです。次に、他の種を完全にシールドします。別の分子がこれを行う可能性は低いです。」

このメカニズムは、星に最も近い、ディスクの内部の水蒸気と他の分子のみを保護します。

「これは内部の少数のAUでアクティブになる可能性があります—ある時点で5-10 AUの間でそれは非アクティブになり、物事は(分子の)さまざまな種にとって親切ではなくなります」とBergin氏は語った。

では、惑星が形成されると、すべての水はどこに行きますか?星に最も近い蒸気(約1 AU以内)は、最終的に星明かりによって水素と酸素に分解されます。星から約3 AUの位置にある水は、その領域で形成される惑星や小惑星の一部を構成する可能性があります。初期の形成時に地球の表面に水を運び、私たちの海を満たしたのは、そのような小惑星だったのかもしれません。この地域外では、H2Oは水素と酸素に分解され、宇宙空間に吹き込まれるとベルギン氏は語った。

この水の保護シールドが私たち自身の太陽系に存在するかどうか尋ねられたとき、ベルギンは答えました。おそらくこれは私たちの太陽の周りにも存在していました。」

出典:Physorg、Science、Ted Berginへのメールインタビュー

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