Telescopul SOFIA cu zboruri mari aruncă lumină de unde ar fi putut provoca unele dintre elementele de bază pentru viață. Un studiu recent publicat pe Jurnalul Astrofizic: Scrisori condus de astronomi de la Universitatea din Hawaii, inclusiv colaboratori de la Universitatea din California Davis, Universitatea Johns-Hopkins, Muzeul de Științe ale Naturii din Carolina de Nord, Universitatea de Stat din Apalachian și mai mulți parteneri internaționali (inclusiv finanțare de la NASA), s-au uitat la persistență misterul în formarea planetei: calea chimică a sulfului elementului și implicațiile și rolul acestuia în formarea planetelor și a vieții.
Numărul 16 de pe tabelul periodic, sulful este al zecelea element cel mai comun în Univers. Sulful este doar un element de urmărire implicat în transformarea boabelor de praf în jurul stelelor tinere care duc la planete, dar este suspectat că ar fi un element de construcție necesar pentru viață. Căutarea distribuției sulfului în Univers ne-ar putea oferi, de asemenea, o idee despre cum a început viața primitivă pe Pământ.
Pentru studiu, cercetătorii au analizat ceea ce sunt cunoscute sub numele de obiecte stelare tinere (YSOs). Acestea sunt stele tinere într-o etapă înainte de a începe să fuzioneze hidrogenul și sunt încorporate într-un nor molecular bogat în praf și gaze. Obiectul specific vizat în studiu a fost MonR2 IRS3, un protostar care se prăbușește în regiunea Monoceros R2 care formează stele. Situat în constelația Monoceros, Unicornul (uneori cunoscut și sub numele de Narwhal) MonR2 IRS3 este unul dintre numeroasele YSO-uri din regiune, un depozit de praf protoplanetar și gaz care înconjoară un miez care se prăbușește.
După etapa YSO, gazul a devenit fie o parte a stelei, sistemul său planetar, fie este aruncat în aer. Steaua începe apoi să fuzioneze hidrogenul în heliu, precum și elemente mai grele văzute în stelele mai masive. Obiectele stelare tinere, precum MonR2 IRS3, sunt astfel laboratoare perfecte pentru investigarea misterioaselor chimii implicate în formarea planetelor și a moleculelor necesare vieții.
Pentru studiu, echipa a folosit SOFIA - Observatorul Stratosferic al NASA pentru astronomia infraroșie - un avion Boeing 747SP convertit cu un telescop cu infraroșu de 2,5 metri, montat în spatele unei uși glisante și orientat perpendicular față de axa aeronavei. SOFIA cu zboruri ridicate este ideală pentru un astfel de studiu, deoarece poate ajunge cu mult peste volumul vaporilor de apă atmosferici ai Pământului, ceea ce împiedică astronomia infraroșie.
Echipa a folosit Spectrograful Echelon-Cross-Echelle de înaltă rezoluție („EXES”) montat pe telescopul SOFIA. Mon2 IRS3 a fost observat anterior pentru un studiu asupra monoxidului de carbon (CO) folosind instrumentul NIRSPEC pe telescopul mare, bazat pe sol Keck II, iar aceste observații au ajutat la informarea investigării SOFIA asupra dioxidului de sulf (SO2), o moleculă despre care se crede că este un depozit pentru sulful din sistemele protoplanetare. Sirius, cea mai strălucitoare stea din cer, a fost, de asemenea, observat pentru a calibra datele. Observațiile EXES au permis observatorilor să măsoare lățimea spectrală a liniei SO2 în regiunea formatoare de stele pentru prima dată, precum și obține o perspectivă asupra abundenței acestei molecule ca rezervor de sulf. De exemplu, liniile înguste de la SO cald2 gazul sugerează sublimarea gheții prin căldură din miezul de formare, în timp ce liniile largi sunt indicatoare pentru șocurile care pulverizează sulful din boabele mici. Acest studiu a descoperit o limită inferioară pentru SO2 abundență și a determinat că icrele sublimate din nucleul cald MonR2 IRS3 ar putea fi sursa SO2 gaz.
În urma sulfurii
Observațiile procesului de sulf dintr-un YSO sunt intrigante. Pentru prima dată, echipa a observat formarea SO2 (dioxid de sulf) într-un miez fierbinte, ceea ce arată că acest mod de formare este cel puțin la fel de eficient ca în șocuri. În plus, acest proces poate fi important în masă mai mică (adică, mai asemănător cu sistemul nostru solar atunci când s-a format în urmă cu 4.57 miliarde de ani), OBS, pe care observațiile viitoare le pot ajuta să confirme.
Lucrările viitoare pot ajuta, de asemenea, la stabilirea importanței relative a altor rezervoare primitive de sulf. Analizarea sulfurii de hidrogen din YSOs - gândit a fi principalul contribuitor al sulfului în sistemul solar primitiv - arată că încălzirea prin radiație simplă și șocurile ușoare sunt cel puțin la fel de eficiente în formarea și distribuția sulfului, așa cum se credea anterior din șocuri puternice și puternice. . Acest lucru arată, de asemenea, o legătură puternică între rezervoarele de sulf observate în sistemul nostru solar din Comet 67 / P Churyumov-Gerasimenko, care a fost explorată de misiunea Rosetta a Agenției Spațiale Europene din 2014 până în 2016.
„Aceste observații făcute cu telescopul SOFIA sunt esențiale pentru deblocarea unora dintre secretele rezervoarelor moleculare protoplanetare”, a spus dr. Rachel Smith (Muzeul de Științe ale Naturii din Carolina de Nord / Universitatea de Stat din Appalachian). Revista spațială. „Prin astfel de conexiuni între diferite seturi de date pentru un singur obiect, putem construi în cele din urmă o imagine cuprinzătoare a evoluției planetelor și a moleculelor necesare vieții.”
Ce urmează pentru noi observații? Pentru a ajuta la confirmarea ipotezei pentru SO2 rezervorul, observațiile de urmărire a iczurilor care conțin sulf sunt necesare pentru viitoarele misiuni, cum ar fi lansarea James Webb Space Telescope în 2021 și, probabil, folosirea misiunii WFIRST (din nou telescop spațial infraroșu), care a fost anulată. în propunerea de buget NASA pentru anul 2020.
Odată cu lansarea de noi telescoape și îmbunătățiri la cele existente, se va intra în „epoca de aur a astronomiei infraroșii” în următoarea decadă, permițând astronomilor să urmărească elementele în primordialigenii lor.
