Woda jest niezbędna do życia, jakie znamy. Jednak naukowcy debatują nad tym, w jaki sposób dotarła ona na Ziemię i czy te same procesy mogą zasiać skaliste egzoplanety krążące wokół odległych gwiazd. Nowe spostrzeżenia mogą pochodzić z układu planetarnego PDS 70, znajdującego się w odległości 370 lat świetlnych. Gwiazda ta posiada zarówno wewnętrzny, jak i zewnętrzny dysk gazu i pyłu, oddzielone luką o szerokości 8 miliardów kilometrów, a wewnątrz tej luki znajdują się dwie znane planety typu gazowy olbrzym.
Nowe pomiary wykonane przez należący do NASA James Webb Space Telescope’s MIRI (Mid-Infrared Instrument) wykryły parę wodną w wewnętrznym dysku systemu, w odległości mniejszej niż 100 milionów mil (160 milionów kilometrów) od gwiazdy – w regionie, w którym mogą formować się skaliste, ziemskie planety. (Ziemia krąży w odległości 93 milionów kilometrów od naszego Słońca). Jest to pierwsze wykrycie wody w ziemskim obszarze dysku, o którym już wiadomo, że zawiera dwie lub więcej protoplanet.
Parne środowisko dla formujących się planet
PDS 70 to gwiazda typu K, chłodniejsza od naszego Słońca, której wiek szacuje się na 5,4 miliona lat. Jest to stosunkowo stary wiek, jeśli chodzi o gwiazdy z dyskami planetotwórczymi, co sprawiło, że odkrycie pary wodnej było zaskakujące.
Z biegiem czasu zawartość gazu i pyłu w dyskach planetotwórczych maleje. Promieniowanie i wiatry gwiazdy centralnej wydmuchują taki materiał lub pył rośnie w większe obiekty, które ostatecznie tworzą planety. Ponieważ w poprzednich badaniach nie udało się wykryć wody w centralnych obszarach podobnie starzejących się dysków, astronomowie podejrzewali, że może ona nie przetrwać ostrego promieniowania gwiazdy, prowadząc do suchego środowiska dla formowania się jakichkolwiek skalistych planet.
Astronomowie nie wykryli jeszcze żadnych planet formujących się w wewnętrznym dysku PDS 70. Dostrzegają jednak surowce do budowy skalistych światów w postaci krzemianów. Wykrycie pary wodnej sugeruje, że jeśli formują się tam planety skaliste, będą one miały dostęp do wody od samego początku.
Jakie jest pochodzenie wody?
Odkrycie rodzi pytanie, skąd pochodzi woda. Zespół MINDS rozważył dwa różne scenariusze, aby wyjaśnić swoje odkrycie.
Jedną z możliwości jest to, że cząsteczki wody tworzą się w miejscu, w którym je wykrywamy, podczas łączenia się atomów wodoru i tlenu. Druga możliwość jest taka, że pokryte lodem cząsteczki pyłu są transportowane z chłodnego dysku zewnętrznego do gorącego dysku wewnętrznego, gdzie lód wodny sublimuje i zamienia się w parę. Taki system transportu byłby zaskakujący, ponieważ pył musiałby pokonać dużą lukę wyrzeźbioną przez dwie gigantyczne planety.
Innym pytaniem postawionym przez odkrycie jest to, w jaki sposób woda mogłaby przetrwać tak blisko gwiazdy, gdy światło ultrafioletowe gwiazdy powinno rozbijać wszelkie cząsteczki wody. Najprawdopodobniej otaczający materiał, taki jak pył i inne cząsteczki wody, służy jako tarcza ochronna. W rezultacie woda wykryta w wewnętrznym dysku PDS 70 mogła przetrwać zniszczenie.
Ostatecznie zespół użyje dwóch kolejnych instrumentów Webba, NIRCam (kamera bliskiej podczerwieni) i NIRSpec (spektrograf bliskiej podczerwieni) do zbadania systemu PDS 70 w celu uzyskania jeszcze lepszego zrozumienia.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
