جزئ هام لتكوين المياه موجود بالفعل في أواخر حياة النجوم الشبيهة بالشمس

باستخدام المرصد الفضائي هيرشيل التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، اكتشف علماء فلك بأنّ جزيء هام لتشكيل المياه موجود في الجمرات المحترقة لنجوم – شبيهة بالشمس – تموت.

Water-building_molecule_in_Helix_Nebula_large

عندما تقترب نجوم (من صغيرة إلى متوسطة الحجم) -مثل شمسنا- من نهاية حياتها فإنها تصبح في نهاية المطاف أقزام بيضاء كثيفة فتلقي بطبقاتها الخارجية من الغبار والغاز في الفضاء، خالقةً مشهد من أنماط معقدة تعرف باسم السدم الكوكبية، وهي فعليا لا علاقة لها بالكواكب ولكنها سميت كذلك في القرن الـ 18 لأنها بدت في التيلسكوبات كالكواكب في ذلك الوقت.

بعد قرنين من الزمان، اكتشف المرصد الفضائي هيرشيل أنّ إنفجارات السوبر نوفا هذه تغني البيئة بين النجميّة بعناصر سينشأ منها الأجيال التالية من النجوم.

This new image shows the dramatic shape and colour of the Ring Nebula, otherwise known as Messier 57. From Earth’s perspective, the nebula looks like a simple elliptical shape with a shaggy boundary. However, new observations combining existing ground-based data with new NASA/ESA Hubble Space Telescope data show that the nebula is shaped like a distorted doughnut. This doughnut has a rugby-ball-shaped region of lower-density material slotted into in its central “gap”, stretching towards and away from us.

في حين أن السوبر نوفا قادرٌ على صياغة العناصر الثقيلة، فإن السدم الكوكبية تحتوي قسم كبير من العناصر الخفيفة اللازمة للحياة كالكربون والنيتروجين والأوكسجين، والتي تمّ تصنيعها في إندماجات نووية في النجم الأم. نجم كالشمس يحرق الهيدروجين باستمرار في نواته لمليارات السّنين، ولكن عندما يبدأ بالنفاذ فإن النجم يزداد حجمه ويتحول إلى عملاق أحمر ليصبح غير مستقر متخليًا عن طبقاته الخارجية ليتشكل سديم كوكبي. القلب المتبقي من النجم يصبح في نهاية المطاف قزم أبيض مرتفع الحرارة تتدفق منه الأشعة فوق البنفسجية إلى المناطق المحيطة. هذا الإشعاع المكثف قد يدمر الجزيئات التي سبق و طرحت من النجم و التي هي موجودة في كتل أو حلقات في محيط السدم الكوكبية.

وقد كان المفترض أن هذا الإشعاع القاسي سيحدّ من تكوين جزيئات جديدة في هذه المناطق، و لكن في دراستين منفصلتين لعلماء الفلك باستخدام هيرشل، فإنهم اكتشفوا أن أحد الجزيئات المهمة لتكوين الماء OH+ (المتكوّن من ذرة هيدروجين مع ذرة أوكسجين) يتحمل هذه البيئة القاسية بل ويعتمد عليها ليتشكل، لأنه عندما يتحرر الأوكسجين من أول أكسيد الكربون (CO) فإنه يصبح متوفرًا لتصنيع جزيئات أوكسجين-هيدروجين، مما يدعم الفرضية القائلة بأنّ الأشعة فوق البنفسجية قد تكون مسؤولة عن تشكيلهم.

في إحدى هاتين الدراستين، تمّ تحليل 11 سديم كوكبي، ووُجد هذا الجزئ في ثلاثة منهم. ما يجمع الثلاث حالات هي أنهم يحتوون أسخن النجوم، بدرجات حرارة تفوق الـ 100 ألف درجة مئوية.


Read More