Rymdteleskopet Spitzer har spanat in vatten i ett moln av gas och damm runt en begynnande stjärna. Det är intressant i sig, men ännu mer anmärkningsvärt, vattnet sprängs isär av den unga stjärnans laserliknande jetstrålar. Spitzers spektrometer användes för att få en bättre titt på dessa strålar och analysera strålens molekyler. Till astronomernas förvåning plockade Spitzer upp signaturen av snabbt snurrande fragment av vattenmolekyler, kallade hydroxyl eller OH. 'Detta är en verkligt unik observation som kommer att ge viktig information om kemin som förekommer i planetbildande regioner och kan ge oss insikter i de kemiska reaktionerna som gjorde vatten och till och med liv möjligt i vårt eget solsystem', säger Achim Tappe, från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Mass.
En ung stjärna bildas ur ett tjockt, roterande moln av gas och damm. Som de två ändarna av en snurrande topp kommer kraftfulla gasstrålar upp från toppen och botten av det dammiga molnet. När molnet krymper mer och mer under sin egen gravitation, antänds dess stjärna så småningom och det kvarvarande dammet och gasen plattar ut till en pannkaksliknande skiva, från vilken planeter senare kommer att bildas. När stjärnan antänds och slutar samla material från dess moln kommer strålarna att ha dött ut.
Tappe och hans kollegor använde Spitzers infraröda ögon för att skära igenom dammet som omger stjärnan, kallat HH 211-mm, för att analysera strålarna. Astronomerna blev förvånade över att se vattenmolekyler i data. Men resultaten visade att hydroxylmolekylerna har absorberat så mycket energi (genom en process som kallas excitation) att de roterar runt med energier motsvarande 28 000 Kelvin (27 700 grader Celsius). Detta överträffar vida de normala förväntningarna för gas som strömmar ut ur en stjärnstråle. Vatten, som förkortas H2O, består av två väteatomer och ett syre; hydroxyl, eller OH, innehåller en syre- och en väteatom.
Resultaten avslöjar att strålen ramlar in huvudet i en vägg av material och förångar is direkt från dammkornen som den normalt täcker. Strålen träffar materialet så snabbt och hårt att en stötvåg också produceras.
'Chocken från kolliderande atomer och molekyler genererar ultraviolett strålning, som kommer att bryta upp vattenmolekyler och lämna extremt varma hydroxylmolekyler,' sa Tappe.
Tappe sa att samma process där is förångas från damm inträffar i vårt eget solsystem, när solen förångar is i annalkande kometer. Dessutom tros vattnet som nu täcker vår värld ha kommit från isiga kometer som förångades när de regnade ner på en ung jord. Denna upptäckt ger en bättre förståelse för hur vatten - en viktig ingrediens för livet som vi känner det - bearbetas i framväxande solsystem.
Källa: JPL