Za pomocą Teleskopu Webba astronomowie odkryli wodę w obcym układzie planetarnym

Wokół gwiazdy PDS 70 krążą dwa oddzielne dyski gazowe i pyłowe, które są kluczowymi elementami procesu formowania zarówno gwiazd, jak i planet. W układzie znajduje się szczelina o długości 8 miliardów kilometrów oddzielająca wewnętrzny i zewnętrzny dysk. Właśnie w niej swoje orbity mają gazowe olbrzymy, krążące wokół tej gwiazdy.

Teleskop Jamesa Webba na tropie wody

Kosmiczny teleskop Jamesa Webba zarejestrował parę wodną w wewnętrznym dysku znajdującym się zaledwie niecałe 160 milionów kilometrów od gwiazdy PDS 70. Astronomowie uważają, że ten wewnętrzny dysk stanowi potencjalne miejsce formowania się małych, skalistych planet, podobnych do tych w naszym Układzie Słonecznym. Gwiazda musi mieć jednak podobne właściwości do naszego Słońca. Giulia Perotti, główna autorka badania i doktorantka z Instytutu Astronomii Maksa Plancka w Heidelbergu, skomentowała efekty swojej pracy:

Obserwowaliśmy już wodę w innych dyskach, ale nie tak blisko gwiazdy, gdzie formują się planety. Tego typu pomiarów nie bylibyśmy w stanie dokonać bez możliwości skorzystania z teleskopu Webba

Zobacz również:

Zagadka pary wodnej

Astronomowie byli zaskoczeni, gdy odkryli parę wodną blisko gwiazdy, zwłaszcza biorąc pod uwagę jej zaawansowany wiek. Gwiazda PDS 70 jest stosunkowo stara w porównaniu z innymi gwiazdami, które mają dyski planetarne.

W dyskach tych ilość gazu i pyłu maleje w miarę upływu czasu. Powodem są oddziaływanie gwiazdy lub zbierania się materiału potrzebnego do formowania plane  Odkrycie wody w tak starym dysku planetarnym jest niespodzianką, ponieważ sugeruje ono, że para wodna przetrwała promieniowanie gwiazdy przez długi czas. To z kolei rodzi pytanie, czy planety, które się tam formują, mogą zawierać wodę.

Chociaż jeszcze nie znaleziono żadnych formujących się planet w wewnętrznym dysku, wykrycie pary wodnej wskazuje na obecność wszystkich niezbędnych składników do powstania planet z zasobami wodnymi. Być może w przyszłości dowiemy się, czy te planety zostaną w pełni uformowane i czy będą potencjalnie nadawać się do życia.

Skąd pochodzi ta para wodna?

Napotkaliśmy dość znaczną ilość drobnych ziaren pyłu, co w połączeniu z wykrytą przez nas parą wodną, czyni wewnętrzny dysk bardzo interesującym miejscem

stwierdził Rens Waters, profesor astrofizyki na Uniwersytecie Radboud w Holandii, będący współautorem badania

Istnieje kilka możliwych wyjaśnień. Możliwe, że atomy wodoru i tlenu łączą się w wewnętrznym dysku, tworząc cząsteczki wody. Inna hipoteza zakłada, że lodowe cząsteczki pyłu z zewnętrznego, chłodniejszego dysku mogą przemieszczać się do gorącego dysku wewnętrznego, powodując sublimację lodu wodnego do postaci pary.

Pomimo bliskości gwiazdy, para wodna prawdopodobnie pozostaje stabilna, ponieważ pył pełni rolę osłony, chroniąc ją przed niszczącym działaniem promieniowania ultrafioletowego. Zespół badawczy planuje kontynuować obserwacje tego układu za pomocą teleskopu Webba, aby odkryć kolejne tajemnice, gdy planety w tym systemie planetarnym będą ewoluować.

Thomas Henning, dyrektor Instytutu Astronomii Maksa Plancka i główny badacz z zespołu teleskopu Jamesa Webba, podsumował: 

To odkrycie jest niezwykle ekscytujące, ponieważ badamy region, w którym zazwyczaj powstają skaliste planety podobne do Ziemi

Źródła:

1. Ashley Strickland, CNN, „Webb telescope spots water in a nearby planetary system”, 2023

To może cię również zainteresować: