يتحرك الماء. على الأرض ، يتحرك في شكل أنهار أو مطر أو تضخم المحيط. في الفضاء ، تكون حركاتها أكثر دقة ولكنها ليست أقل أهمية ، وحتى الآن لا نفهم سوى القليل جدًا عن هذه العملية. لحسن الحظ ، كانت لدينا أداة لمساعدتنا في محاولة فهمها بشكل أفضل - وهي مرصد هيرشيل الفضائي . على الرغم من أنها كانت خارج الخدمة لأكثر من 8 سنوات ، فقد قام فريق من العلماء الآن بتجميع كل مراجعة لجميع الأوراق باستخدام بيانات Hershel لتتبع المياه منذ ولادتها في السحب البينجمية إلى مكانها النهائي على الكواكب. لا تزال هناك بعض الثغرات ، لكنها خطوة جديرة نحو فهم أفضل.
كان لدى Hershel ، الذي تم إطلاقه في عام 2009 ، أداة محددة تسمى Heterodyne Instrument for Far-Infrared ( HIFI ). تم تصميمه من قبل علماء هولنديين ، وكان أحد أهداف HIFI الأساسية هو البحث عن الماء في الفضاء.
تصوير الفنان لأداة HIFI التي تم استخدامها كأساس لورقة المراجعة.
الائتمان: معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / ناسا / وكالة الفضاء الأوروبية
إن تتبع أحد أكثر الجزيئات شيوعًا في الكون ليس بالأمر السهل ، جزئيًا لأنه يمكن العثور عليه في كل مكان تقريبًا. من موجات الصدمة الناتجة عن تشكل النجوم إلى أعمدة من قمر زحل إنسيلادوس ، تتوافر المياه بكثرة في جميع أنحاء الكون. لكن اكتشاف كيفية تحركه في تلك المراحل المختلفة من التطور الكوني أمر صعب.
كانت البيانات من Hershel مكانًا جيدًا لبدء محاولة الفهم ، وكان هناك الكثير منها. نُشر على مدى عشرات الأوراق في السنوات القليلة الماضية ، فريق بقيادة د. ايوين فان ديشويك في جامعة ليدن جمعت أكبر قدر ممكن من تلك البيانات واكتشفت العديد من الحكايات الجديدة على طول الطريق.
فيديو من وكالة الفضاء الأوروبية يصف بعض إنجازات هيرشل.
الائتمان: ESA
أولها مدى سرعة ربط الجليد المائي في الأنظمة الشمسية المبكرة بجزيئات الغبار. ثم تستمر هذه المجموعات من الماء والغبار لتشكيل اللبنات الأساسية للكواكب المحيطة بالنجوم الفتية. يتوفر ماء في هذه الأقراص الغازية أكثر بكثير مما هو متوقع. ما يكفي من الماء يحيط بنجم شاب نموذجي لملء آلاف المحيطات. على الرغم من ذلك ، لا تبدو مثل المحيطات عند البدء - تشكل تلك الشظايا الجليدية / الغبار نتيجة أخرى من هذا البحث. وجد الفريق أن الجليد يتشكل في طبقات على جزيئات الغبار ، ويجمع نوع الماء المتاح بسهولة أكبر (على سبيل المثال H2O العادي أو 'الماء الثقيل ).
من المحتمل أن يعني الانتهاء من هذا الجهد البحثي أن العلماء قد توصلوا إلى أكبر قدر ممكن من المعلومات حول هجرة المياه من البيانات الواردة من هيرشل. لسوء الحظ ، لن يتم إطلاق خليفة هيرشل ، الذي يتمتع بإمكانات مماثلة ، حتى عام 2040 على الأقل. طرح مؤلفو الورقة ورقة المراجعة هذه كطريقة للحفاظ على الذاكرة الجماعية أثناء جفاف البيانات الجديدة الواردة على مدار العشرين عامًا القادمة.
انطباع الفنان عن تلسكوب هيرشل الفضائي.
الائتمان: ESA / AOES Medialab / NASA / ESA / STScI
ومع ذلك ، لم نفقد كل الأمل في الحصول على بيانات جديدة - فهناك عدد قليل من الأدوات التي يمكن أن تساعد في دفع فهمنا لمسار المياه. الأول هو تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، التي لديها أداة تسمى أداة منتصف الأشعة تحت الحمراء (MIRI). من المحتمل أن تجمع MIRI بعض البيانات الإضافية ، ولكنها ستركز إلى حد كبير على أهداف مهمة JWST الأكبر خارج مجرد فهم المياه. بالإضافة إلى، روح لديه القدرة على النظر من خلال الماء في الغلاف الجوي للأرض لمحاولة تعقبه في الفضاء ، ولكن تفسير بياناته لا يزال في المراحل الأولى ، على الرغم من أن فهم بيانات Hershel سيساعد في المساهمة هناك أيضًا.
في بعض الأحيان ، تعد مراجعة الأوراق حقًا واحدة من أفضل أدوات العلم ، حيث تساعدنا في الحفاظ على المعرفة عبر الأجيال العلمية. إن الشخص الذي يتخيل سنوات البيانات التي تمكن هيرشل من جمعها هو تكريم مناسب لذلك المرصد الفضائي.
يتعلم:
علم الفلك NL - تكشف المراجعة التي طال انتظارها عن رحلة المياه من السحب البينجمية إلى عوالم صالحة للسكن
arXiv - المياه في مناطق تشكل النجوم (WISH): الفيزياء والكيمياء من السحب إلى الأقراص كما تم فحصها بواسطة التحليل الطيفي Herschel
ناسا - هيرشل يكتشف محيطات المياه في قرص نجم قريب
يوتا - العلوم السريعة: إليك أربع سنوات من عمل تليسكوب هيرشل في فيديو قصير
الصورة الرئيسية:
تصوير فنان لهيرشل والماء الذي كان يبحث عنه.
الائتمان: ESA / ALMA / NASA / L.E. كريستنسن
