Khám phá nước cổ đại trong đĩa tạo hành tinh tiết lộ rằng một phần nước được tìm thấy trong các sao chổi - và có thể cả trên Trái Đất - còn cổ xưa hơn cả ngôi sao trung tâm của đĩa này, mang lại những hiểu biết đột phá về lịch sử của nước trong Hệ Mặt Trời của chúng ta.
Các nhà thiên văn học sử dụng tổ hợp kính đo bước sóng milimet và hạ-milimet Atacama (viết tắt là ALMA) đã lần đầu tiên phát hiện ra nước chứa hai nguyên tử deuterium (D₂O, hay còn gọi là "nước nặng" / deuterium là đồng vị có chứa 1 neutron của hydrogen) trong một đĩa tiền hành tinh xung quanh V883 Ori - một ngôi sao trẻ. Điều này cho thấy nước trong đĩa này, và mở rộng ra là nước trong các sao chổi được hình thành ở đó, có nguồn gốc từ trước khi ngôi sao này ra đời, sau một hành trình dài qua không gian từ những đám mây phân tử cổ đại, từ lâu trước khi hệ sao này hình thành.
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature Astronomy.
“Phát hiện của chúng tôi chứng minh rõ ràng rằng nước được quan sát trong đĩa tạo hành tinh này chắc chắn có tuổi thọ lớn hơn ngôi sao trung tâm, và được hình thành từ những giai đoạn sớm nhất của quá trình hình thành sao và hành tinh,” Margot Leemker, tác giả chính của bài báo và là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Khoa Vật lý, Đại học Milan cho biết. “Đây là một bước đột phá lớn trong việc hiểu rõ hành trình của nước qua quá trình hình thành hành tinh, và cách mà nước đã đến được Hệ Mặt Trời của chúng ta, và có thể là cả Trái Đất, thông qua những quá trình tương tự.”
Điều này có nghĩa là nước trong ly cà phê buổi sáng của bạn có thể cổ xưa hơn cả Mặt Trời? Dấu vết hóa học của D₂O cho thấy các phân tử nước này đã sống sót qua những quá trình dữ dội của sự hình thành sao và hành tinh, di chuyển hàng tỷ kilomet qua không gian và thời gian, để cuối cùng hiện diện trong các hệ hành tinh như Hệ Mặt Trời của chúng ta. Thay vì bị phá hủy và tái hình thành trong đĩa, phần lớn lượng nước này được vẫn còn nguyên từ những giai đoạn đầu tiên, lạnh nhất của quá trình hình thành sao, như một món quà truyền lại của vũ trụ, mà ngày nay có thể vẫn còn tồn tại trên Trái Đất.
Bản đồ kênh phát xạ của D₂O so sánh với HDO. Nguồn: Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02663-y.
“Cho đến nay, chúng tôi vẫn chưa chắc liệu phần lớn lượng nước trong sao chổi và hành tinh được hình thành mới trong các đĩa trẻ như V883 Ori, hay là nước ‘nguyên sơ’ có nguồn gốc từ những đám mây liên sao cổ xưa,” John Tobin, nhà khoa học thuộc Đài quan sát vô tuyến quốc gia (NRAO) của Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ và là đồng tác giả thứ hai của bài báo cho biết.
Việc phát hiện ra nước nặng, thông qua tỷ lệ đồng vị (D₂O/H₂O), chứng minh nguồn gốc cổ xưa của nước và cung cấp mối liên kết còn thiếu giữa các đám mây, đĩa, sao chổi và cuối cùng là các hành tinh. Đây là bằng chứng trực tiếp đầu tiên về hành trình liên sao của nước - từ các đám mây đến vật liệu hình thành hệ hành tinh - mà không bị thay đổi hay phá hủy.
Nước là yếu tố nền tảng của sự sống và khả năng sống được. Việc hiểu được nguồn gốc của nước trên các hành tinh giúp chúng ta nhận biết những thành phần cần thiết cho sự sống không chỉ trong Hệ Mặt Trời mà còn ở những hệ sao khác. Phát hiện này cho thấy rằng nhiều hành tinh trẻ - và có thể là cả những thế giới bên ngoài Hệ Mặt Trời - có thể đã thừa hưởng nước có tuổi thọ hàng tỷ năm, lâu đời hơn chính bản thân chúng, nhắc nhở chúng ta về mối liên hệ sâu sắc giữa sự tồn tại của con người và quá khứ cổ xưa của vũ trụ.
Lyr
Theo Phys.org
