Νερό σε γειτονικό πλανητικό σύστημα εντόπισε το τηλεσκόπιο Webb

Το νεαρό πλανητικό σύστημα, γνωστό ως PDS 70, απέχει 370 έτη φωτός. Το άστρο στο κέντρο του είναι ηλικίας περίπου 5,4 εκατομμυρίων ετών και ψυχρότερο από τον ήλιο μας. Γύρω του βρίσκονται δύο γνωστοί αέριοι γίγαντες πλανήτες και οι ερευνητές προσφάτως διαπίστωσαν ότι ένας από αυτούς, ο PDS 70b, μπορεί να μοιράζεται την τροχιά του με έναν τρίτο «αδελφό» πλανήτη που σχηματίζεται εκεί.

Δύο διαφορετικοί δίσκοι αερίου και σκόνης – τα συστατικά που είναι απαραίτητα για τη δημιουργία τόσο των άστρων όσο και των πλανητών – περιβάλλουν το άστρο. Ο εσωτερικός και ο εξωτερικός δίσκος χωρίζονται από ένα κενό που εκτείνεται σε απόσταση 8 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων. Οι γίγαντες αερίου βρίσκονται μέσα σε αυτό το κενό, όπου περιφέρονται γύρω από το άστρο.

Το όργανο μέσης υπέρυθρης ακτινοβολίας του τηλεσκοπίου Webb εντόπισε την υπογραφή υδρατμών στον εσωτερικό δίσκο, σε απόσταση μικρότερη από 160 εκατομμύρια χιλιόμετρα από το άστρο. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι στον εσωτερικό δίσκο θα μπορούσαν να σχηματιστούν μικροί, βραχώδεις πλανήτες παρόμοιοι με αυτούς του ηλιακού μας συστήματος, αν το PDS 70 μοιάζει έστω και λίγο με το ηλιακό μας σύστημα. Στο δικό μας σύστημα, η Γη περιστρέφεται σε απόσταση 150 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον ήλιο.

Μια μελέτη που περιγράφει λεπτομερώς τα ευρήματα δημοσιεύθηκε την περασμένη εβδομάδα στο περιοδικό Nature.

«Έχουμε δει νερό σε άλλους δίσκους, αλλά όχι τόσο κοντά, ούτε σε ένα σύστημα όπου αυτή τη στιγμή συγκροτούνται πλανήτες. Δεν μπορούσαμε να κάνουμε αυτού του είδους τις μετρήσεις πριν από το Webb», επισημαίνει η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Τζούλια Περότι από το Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ για την Αστρονομία, στη Χαϊδελβέργη.

Το μυστήριο των υδρατμών

Οι αστρονόμοι εξεπλάγησαν όταν ανακάλυψαν υδρατμούς κοντά στο άστρο, δεδομένης της ηλικίας του. Το PDS 70 είναι σχετικά παλιό, για αστέρι που φιλοξενεί πρωτοπλανητικό δίσκο (δίσκος όπου σχηματίζονται πλανήτες).

Η ποσότητα του αερίου και της σκόνης σε αυτούς τους δίσκους μειώνεται με την πάροδο του χρόνου λόγω της δραστηριότητας του άστρου, ή επειδή το υλικό συσσωρεύεται για να σχηματίσει πλανήτες. Νερό δεν έχει εντοπιστεί στο παρελθόν σε πρωτοπλανητικό δίσκο αυτής της ηλικίας, γεγονός που οδήγησε τους αστρονόμους στην πεποίθηση ότι οι υδρατμοί δεν θα μπορούσαν να επιβιώσουν στην αστρική ακτινοβολία για τόσο μεγάλα χρονικά διαστήματα και ότι τυχόν βραχώδεις πλανήτες που θα σχηματίζονταν εκεί θα ήταν ξηροί.

Δεν έχουν βρεθεί πλανήτες να σχηματίζονται στον εσωτερικό δίσκο, αλλά έχουν εντοπιστεί όλα τα απαραίτητα συστατικά. Η παρουσία υδρατμών υποδηλώνει ότι οι πλανήτες θα μπορούσαν να περιέχουν νερό σε κάποια μορφή. Μόνο ο χρόνος θα δείξει αν οι πλανήτες θα σχηματιστούν – και αν είναι δυνητικά κατοικήσιμοι για ζωή.

Αλλά από πού προήλθαν οι υδρατμοί; Είναι πιθανό άτομα υδρογόνου και οξυγόνου να συνδυάζονται για να σχηματίσουν μόρια νερού μέσα στον εσωτερικό δίσκο, ή παγωμένα σωματίδια σκόνης να μετακινούνται από τον ψυχρότερο εξωτερικό δίσκο στον θερμό εσωτερικό δίσκο, με αποτέλεσμα ο πάγος να γίνεται ατμός.

Οι υδρατμοί έχουν παραμείνει σταθεροί παρά την εγγύτητά τους με το άστρο, πιθανότατα επειδή η σκόνη τους προστατεύει από την περιώδη ακτινοβολία του άστρου. Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να παρατηρήσει το σύστημα με το τηλεσκόπιο Webb περισσότερο στο μέλλον για να αποκαλύψει επιπλέον μυστικά, καθώς ένα νέο πλανητικό σύστημα διαμορφώνεται.

Με πληροφορίες από: Webb telescope spots water in a nearby planetary system by Ashley Strickland, CNN