Man skulle tro, at det ikke ville gavne meget at lave et skjold ud af vand (ihvertfald ikke i middelalderlige kampre-enactments). Men det er præcis, hvad molekylerne i det tidlige solsystem - måske nogle af de samme, som du er lavet af i dag - måske har gjort. I deres tilfælde var beskyttelse mod bredsværd ikke så meget af bekymring som virkningerne af ultraviolet stråling fra Solen.
UV-lys er ret hårdt for molekyler, fordi det let bryder dem op i deres bestanddele. Større organiske molekyler, der smeltede sammen i den støvede skive, som vores planeter blev dannet af for milliarder af år siden, ville være blevet brudt fra hinanden af solens stråler, men beregninger foretaget af to astronomer ved University of Michigan viser, at tusindvis af oceaner til en værdi af vand findes i en protoplanetarisk disk kan beskytte andre molekyler mod at blive brudt op.
Edwin (Ted) Bergin og Thomas Bethell, begge fra Institut for Astronomi ved University of Michigan, beregnede, at i sollignende systemer kan overflod af vand tidligt absorbere meget af det ultraviolette lys fra den centrale stjerne. Ved at beskytte andre molekyler mod at blive brudt op, fortsætter de med at fortsætte i de senere stadier af diskens udvikling. Med andre ord, disse molekyler hænger rundt indtil dannelsen af planetesimaler og planeter, og denne mekanisme kunne have været bevogtet livets bestanddele fra Solens hærgen i vores eget solsystem.
Circumstellar diske modelleret af Bergin og Bethell i deres papir inkluderer DR Tau, AS 205A og AA Tau.
Bergin fortalte Universe Today, 'På nuværende tidspunkt er der observeret op mod 4 systemer med vanddamp. Alle er i overensstemmelse med vores model. Jeg forstår, at der er adskillige andre påvisninger af vanddamp fra Spitzer, men disse er endnu ikke offentliggjort. Vanddampen, som vi ser, bliver konstant genopfyldt af højtemperaturkemi i disse systemer, så du vil ikke se nogen nedbrydning.'
I systemer som solsystemet dannes planeter ud af en skive af støv og gas, der omgiver den unge stjerne. Denne store, flade skive størkner senere til planeter, kometer og asteroider. Nær midten af skiven, mellem 1 og 5 astronomiske enheder, kunne varm vanddamp i skiven 'beskytte' molekyler inde i dette lag mod at blive brudt fra hinanden af UV-lys.
H2O nedbrydes, når det udsættes for UV-lys, til brint og hydroxid. Hydroxidet kan yderligere nedbrydes til oxygen- og brintatomer. Men vand, i modsætning til andre molekyler, reformerer i et hurtigt tempo og genopbygger skjoldet af vanddamp.
Mindre støvkorn i skiven fanger noget af UV-strålingen i de tidlige dannelsesperioder af en protoplanetarisk skive. Når først disse støvkorn begynder at snebolde i større stykker, filtrerer UV-lyset dog igennem og bryder molekyler fra hinanden i de indre dele af skiven, hvor planeterne er i deres tidlige dannelsesstadier.
Den tidligere model for, hvordan organiske molekyler fortsatte forbi dette punkt, antydede, at kometer fra den ydre del af skiven på en eller anden måde falder ind i midten og frigiver vand for at absorbere den skadelige stråling. Men denne model forklarede ikke hydroxidmålingerne for de hidtil observerede skiver.
Hvis der er nok vand til stede, hvilket ser ud til at være tilfældet i en håndfuld skiver observeret af Spitzer-rumteleskopet, forbliver disse andre molekyler intakte, og som en bonus hænger vandet i de indre dele af skiven også fast.
Bergin fortalte Universe Today, 'Der er andre molekyler, der kan beskytte sig selv - CO og H2 - men disse kan ikke også beskytte andre molekyler (fordi de kun fanger en brøkdel af lysspektret). Vand er den eneste med en stærk formation, der kan kompensere for ødelæggelse. Det giver så fuld afskærmning for andre arter. Det er usandsynligt, at et andet molekyle vil gøre dette.'
Denne mekanisme ville kun beskytte vanddamp og andre molekyler i den indre del af skiven, tættest på stjernen.
'Dette vil sandsynligvis være aktivt i de indre få AU - på et tidspunkt sig mellem 5-10 AU, vil det blive inaktivt, og tingene vil være ugæstfrie for forskellige arter [af molekyler],' sagde Bergin.
Så hvor bliver alt vandet af, når først planeterne er dannet? Dampen tættest på stjernen - inden for omkring 1 AU - bliver til sidst nedbrudt af stjernelyset til brint og ilt. 3 AU fra stjernen kan vandet udgøre en del af de planeter og asteroider, der dannes i den region. Det kan have været sådanne asteroider, der førte vand til jordens overflade under dens tidlige dannelse og fyldte vores oceaner op. Uden for denne region nedbrydes H2O til brint og oxygen og blæses ud i rummet, sagde Bergin.
På spørgsmålet om, hvorvidt dette beskyttende skjold af vand var til stede i vores eget solsystem, svarede Bergin: 'Når vi siger, at der var tusindvis af oceaner af vanddamp i den beboelige zone, mener vi omkring sollignende stjerner. Formentlig var dette også til stede omkring vores sol.'
Kilde: Physorg , Videnskab , e-mail interview med Ted Bergin