Ancient Water: సూర్యుడు కంటే ముందే పుట్టిన నీరు..? ఖగోళ శాస్త్రవేత్తల సంచలన ఆవిష్కరణ..!

Ancient Water: మన సౌర వ్యవస్థలోని నీరు.. అది సముద్రాల్లో ఉండే నీరైనా, మనం రోజూ త్రాగే నీరైనా సూర్యుడు కంటే పాతదై ఉండొచ్చని శాస్త్రవేత్తలు చెబుతున్నారు. ఇది కేవలం ఊహ కాదు ప్రపంచ ప్రఖ్యాత ఖగోళ శాస్త్ర పరిశోధనా బృందం తాజాగా చేసిన అద్భుతమైన ఆవిష్కరణ ఈ విషయాన్ని మరింత బలంగా నిర్ధారిస్తోంది.

చిలీలోని అటకామా లార్జ్ మిల్లీమీటర్ అరే (ALMA) టెలిస్కోప్‌ను ఉపయోగించి పరిశోధకులు భూమికి సుమారు 1,300 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న V883 ఒరియోనిస్ అనే యువ నక్షత్ర వ్యవస్థలో ఒక అరుదైన నీటిమాలిక్యూల్‌ను గుర్తించారు. ఇది సాధారణ నీరు కాదు ఇందులో హైడ్రోజన్ స్థానంలో రెండు డ్యూటీరియం పరమాణువులు ఉన్న ‘డబుల్ హెవీ వాటర్’ (D₂O). ఈ ఆవిష్కరణ విశ్వంలో నీరు ఎలా పుట్టింది? గ్రహాలు, నక్షత్రాలు ఏర్పడే ముందు నీరు ఎక్కడి నుంచి వచ్చింది? అనే ప్రశ్నలకు చాలా ముఖ్యమైన సమాధానాన్ని ఇస్తోంది.

V883 ఒరియోనిస్.. 

V883 ఒరియోనిస్ ఒక యువ నక్షత్రం. దీని చుట్టూ గ్యాస్, దూళి, ఐస్ తుక్కులతో నిండిపోయిన ఒక పెద్ద వలయం లాంటి డిస్క్ ఉంది. ఈ వలయాన్ని ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్ అంటారు. ఇదే భవిష్యత్తులో కొత్త గ్రహాలు, గ్రహశకలాలు, ఆస్టెరాయిడ్స్ పుట్టే స్థలం. ఈ డిస్క్‌లోనే శాస్త్రవేత్తలు ప్రథమంగా డబుల్ డ్యూటీరియం నీటిని స్పష్టంగా గుర్తించారు. ఇప్పటి వరకు ఇలాంటి నీరు నక్షత్రాల చుట్టూ ఉన్న డిస్క్‌లలో ప్రత్యక్షంగా గుర్తించలేదు.

సూర్యుడుకంటే పాత నీరు ఎలా?

శాస్త్రవేత్తలు పరిశీలించిన నీరు, నక్షత్రం పుట్టక ముందే ఏర్పడిందని భావిస్తున్నారు. ఏలా అంటే? విశ్వంలోని అత్యంత చల్లని మాలిక్యులర్ మేఘాల్లో నీటి ఐస్ లక్షల ఏళ్ల పాటు ఏర్పడుతుంది. ఆ తర్వాత ఆ మేఘం కుంచించుకొని కొత్త నక్షత్రం పుడుతుంది. అయితే ఈ చల్లని నీటి ఐస్ అంతా కూడా నక్షత్రం సృష్టించే వేడి, దుమారం, రేడియేషన్ కారణంగా నశించకుండా, కొంత భాగం తన అసలు రూపంలోనే నిలిచిపోతుంది. ఆ నీరు తరువాత నక్షత్రం చుట్టూ ఏర్పడే వలయంలో చేరుతుంది. ఈ విధంగా, కొత్త నక్షత్రం పుట్టే సమయానికి కూడా పురాతన నీరు అలాగే ఉన్నట్టు పరిశీలన చెబుతోంది.

హెవీ వాటర్ ఎందుకు అంత ముఖ్యమైంది?

నీటికి వివిధ రకాల ఐసోటోపులు ఉంటాయి. ఉదాహరణకు:

• సాధారణ నీరు (H₂O)
• హెవీ వాటర్ (D₂O)
• సింగిల్ డ్యూటీరియం నీరు (HDO)

ఇవన్నీ రసాయనికంగా నీరే అయినా, వాటిలోని హైడ్రోజన్ రకాలు వేరుగా ఉంటాయి. డ్యూటీరియం ఎక్కువగా ఉండే నీరు విశ్వంలోని అత్యంత చల్లని ప్రాంతాలలో మాత్రమే ఏర్పడుతుంది. అందుకే డబుల్ హెవీ వాటర్ గుర్తింపు చాలా కీలకం.

V883 ఒరియోనిస్ డిస్క్‌లో కనిపించిన D₂O పరిమాణం అది నక్షత్రం పుట్టిన తర్వాత మళ్లీ తయారైనదా? లేక పుట్టకముందు ఏర్పడి ఇంతకాలం అలాగే ఉందా? అనే నిర్ణయానికి మార్గం చూపింది. అవును, ఈ నీరు ప్రాచీన అంతార్గత ఐస్ నుంచే వచ్చింది, కొత్తగా తయారైనది కాదు. శాస్త్ర శాస్త్రవేత్తల కంప్యూటర్ మోడళ్లు ఒక ఆసక్తికర నిజాన్ని చెబుతున్నాయి. డిస్క్‌లో కొత్తగా రసాయన చర్యలతో D₂O ఎక్కువగా తయారవడం అసాధ్యం. దీంతో ఒకే ఒక సమాధానం మిగులుతోంది. ఈ నీరు నక్షత్రం పుట్టకముందే ఉన్న ఐస్ నుంచి వచ్చింది అని.

V883 ఒరియోనిస్ ఎందుకు ప్రత్యేకం?

ఈ నక్షత్రం ఒక రకమైన “బిగ్ అవుట్‌బస్ట్” దశలో ఉంది. అంటే, ఆకస్మికంగా వేడిగా మారి డిస్క్‌లోని ఐస్‌ను మరిగించి గ్యాస్ రూపంలోకి మార్చింది. ఈ గ్యాస్‌ను ALMA టెలిస్కోప్ సులభంగా గుర్తించింది. ఈ వేడి లేకపోతే, మనకు ఐస్‌లో దాగి ఉన్న నీటి లక్షణాలు చూడడం కష్టం.

కామెట్లు, గ్రహాలు, భూమి ఇవన్నీ ఎలా కలుస్తాయి?
 
మన సౌర వ్యవస్థలోని కామెట్లు అత్యంత పురాతన ఐస్‌ను కలిగి ఉంటాయి. అవి సౌర వ్యవస్థ ప్రారంభకాలపు శిధిలాలు. ESA రోసెట్టా మిషన్ కామెట్ 67Pలోని నీటిని కొలిచినప్పుడు, అది భూమి నీటితో కాస్త భిన్నంగా ఉందని తెలిసింది. అంటే ప్రతీ కామెట్‌లో నీటి రసాయన లక్షణాలు వేరువేరుగా ఉండొచ్చు. కాని ఇప్పుడు V883 ఒరియోనిస్ పరిశీలన చెబుతున్నది ఏమిటంటే కామెట్లలోని నీరు, ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్‌లలోని నీరు, అంతరిక్ష ఐస్  ఇవన్నీ ఒకే మూలం నుంచి వచ్చి ఉండొచ్చు. ఈ పరిశీలన ద్వారా భూమికి నీరు ఎలా వచ్చింది అన్న పెద్ద ప్రశ్నకు కూడా కొత్త వెలుగు పడింది.

భూమికి నీరు ఎలా వచ్చింది?

శాస్త్రవేత్తలు రెండు ప్రధాన సిద్ధాంతాలు చెబుతారు

1. భూమిలోనే వాయువులు విడుదలై నీరు ఏర్పడింది
4.5 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం భూమి క్రస్టు చల్లబడిన తరువాత వాయువులు వదిలి ఆవిరి రూపంలో నీరు వచ్చింది.

2. కామెట్లు, ఐస్ రాక్స్ నీరు తెచ్చాయి. వాటి వల్ల  నీరు భూమికి చేరింది.

ఇటీవలి పరిశీలనలు రెండో సిద్ధాంతాన్ని మరింత బలపరుస్తున్నాయి. అంతరిక్షంలోనే నీరు పుట్టి గ్రహాలు పుట్టే డిస్క్‌లో చేరి, తరువాత కామెట్లు వాటిని గ్రహాలకు అందజేశాయనే భావన మరింత నిజం కావచ్చు.

భవిష్యత్తులో ఏమి తెలుసుకుంటాం?

ఈ ఆవిష్కరణతో పరిశోధకులు పెద్ద ఆశలు పెట్టుకున్నారు. తరువాతి పరిశోధనల్లో ఏం చేస్తారంటే? మరిన్ని నక్షత్రాల చుట్టూ D₂O కొలుస్తారు. తరచూ ఇలాంటి పాత నీరు కనిపిస్తే, విశ్వంలోని అన్ని గ్రహాలు పుట్టే ముందు నుంచే నీరు సిద్ధంగా ఉండేదని అర్ధం. డిస్క్‌లోని చల్లని, వేడి ప్రాంతాలను పోల్చి చూస్తారు. నీరు ఎక్కడ మరిగి గ్యాస్ రూపంలోకి మారుతుందో, ఎక్కడ ఐస్‌గా నిలుస్తుందో తెలుసుకుంటారు. “స్నో లైన్” ఎలా మారుతుందో డిజిటల్ మ్యాప్ తయారు చేస్తారు. స్నో లైన్ అంటే నీరు ఐస్‌గా ఉండే దూరం. ఈ దూరం మారితే గ్రహాలు పొందే నీటి పరిమాణం కూడా మారుతుంది. గ్రహాలు ఏ ప్రాంతంలో పుడితే ఎక్కువ నీరు పొందుతాయి? ఏ ప్రాంతాల్లో జీవం కలిగే ప్లానెట్లు ఏర్పడే అవకాశం ఎక్కువ? అన్నదాన్ని అంచనా వేస్తారు.

జీవం కోసం నీరు ఎంతగా ముఖ్యం? నీరు గ్రహాల నిర్మాణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. రాళ్లు, దూళి, చిన్న కణాలు ఒకదానికొకటి అతికేలా చేయడంలో నీరు కీలకం. అలాగే జీవం ఏర్పడే పునాది కూడా నీరు.

ఈ పరిశోధనతో ఒక విషయం స్పష్టం అవుతోంది:

గ్రహాలు తమ నీటిని అంతరిక్షంలోని అత్యంత పాత ఐస్ నుంచి వారసత్వంగా పొందుతాయి. ఇది జీవం అవకాశాలను విశ్వమంతటా పెంచుతాయి. మొత్తానికి, V883 ఒరి అనే యువ నక్షత్రం చుట్టూ ‘డబుల్ హెవీ వాటర్’ను శాస్త్రవేత్తలు మొదటిసారిగా గుర్తించారు. ఈ నీరు నక్షత్రం పుట్టకముందే ఏర్పడినదని తేలింది. అంటే నీరు అంతరిక్ష మేఘాల్లోనే పుట్టి, తరువాత గ్రహాల నిర్మాణంలో భాగమైంది. భూమిపై ఉన్న నీరు కూడా సూర్యుడుకంటే పాతదై ఉండే అవకాశం ఉంది. జీవం పుట్టడానికి అవసరమైన పదార్థాలు నక్షత్రాల వద్ద పుట్టలేదు, అంతరిక్షంలోని ప్రాచీన భాగాల నుంచి వచ్చినవే.