Analizzando dati spettroscopici dettagliati, i ricercatori hanno inequivocabilmente confermato la presenza di ghiaccio d’acqua cristallino in un vasto disco di detriti polverosi che orbita attorno alla stella HD 181327, una stella simile al nostro Sole situata a una distanza di 155 anni luce dalla Terra.
È importante sottolineare che il termine “ghiaccio d’acqua” specifica la composizione chimica, distinguendolo da altre molecole congelate, come il ghiaccio di anidride carbonica, comunemente osservate nello spazio. Già nel 2008, dati provenienti dal telescopio spaziale Spitzer della NASA, ora in disuso, avevano suggerito la potenziale presenza di acqua congelata in questo sistema stellare.
Confermata la presenza di ghiaccio cristallino oltre il nostro sistema solare
“Webb ha rilevato in modo inequivocabile non solo ghiaccio d’acqua, ma ghiaccio d’acqua cristallino, lo stesso tipo che si trova in luoghi come gli anelli di Saturno e i corpi ghiacciati della fascia di Kuiper del nostro sistema solare“, ha dichiarato Chen Xie, autore principale del nuovo studio e ricercatore presso la Johns Hopkins University di Baltimora, nel Maryland. Questa scoperta sottolinea una potenziale somiglianza nella composizione dei materiali che costituiscono i sistemi planetari.
L’acqua ghiacciata rilevata da Webb è strettamente associata a finissime particelle di polvere disperse in tutto il disco di detriti, descritte come minuscole “palle di neve sporca“. Christine Chen, coautrice dello studio e astronoma presso lo Space Telescope Science Institute di Baltimora, ha espresso l’importanza di questa scoperta: “Quando ero studentessa laureata, 25 anni fa, il mio relatore mi disse che nei dischi di detriti avrebbe dovuto esserci del ghiaccio, ma prima di Webb non avevamo strumenti sufficientemente sensibili per effettuare queste osservazioni”.
“La cosa più sorprendente è che questi dati sono simili ad altre recenti osservazioni del telescopio sugli oggetti della Fascia di Kuiper nel nostro sistema solare“. Questa somiglianza suggerisce processi di formazione planetaria potenzialmente universali. Il ghiaccio d’acqua gioca un ruolo cruciale nei dischi che circondano le stelle giovani. Influenza significativamente la formazione dei pianeti giganti e può anche essere veicolato da corpi celesti minori, come comete e asteroidi, verso pianeti rocciosi già formati. La rilevazione di ghiaccio d’acqua da parte del telescopio Webb apre ora nuove prospettive per la comunità scientifica, permettendo di studiare questi processi in una moltitudine di altri sistemi planetari con dettagli inediti.
HD 181327: un sistema stellare giovane e dinamico
La stella HD 181327 presenta caratteristiche distintive rispetto al nostro Sole. Con un’età stimata di soli 23 milioni di anni, è significativamente più giovane della nostra stella madre, che vanta un’età di 4,6 miliardi di anni. Nonostante la sua giovinezza, HD 181327 è leggermente più massiccia e più calda del Sole, il che ha contribuito alla formazione di un sistema planetario di dimensioni leggermente maggiori.
Annuncio pubblicitario
Interessato all'Intelligenza Artificiale?
Prova a leggere su Amazon Unlimited la nostra guida su come installarne una in locale e come ricavarne il massimo.
Una Intelligenza Artificiale locale ti permette di usufruire di tutti i vantaggi derivanti dall'uso dell'IA ma senza dover pagare costosi abbonamenti.
📘 Leggi la guida su AmazonLe osservazioni condotte dal telescopio Webb hanno confermato l’esistenza di un notevole divario tra la stella HD 181327 e il suo disco di detriti, un’ampia regione sorprendentemente priva di polvere. Procedendo verso l’esterno, il disco di detriti mostra una notevole somiglianza con la Fascia di Kuiper del nostro sistema solare, la regione popolata da pianeti nani, comete e altri frammenti ghiacciati e rocciosi, spesso protagonisti di collisioni. Gli scienziati ipotizzano che, miliardi di anni fa, la nostra stessa Fascia di Kuiper potesse presentare caratteristiche simili al disco di detriti osservato attorno a questa giovane stella.
“HD 181327 è un sistema estremamente attivo“, ha spiegato Chen: “Nel suo disco di detriti si verificano collisioni regolari e continue. Quando questi corpi celesti ghiacciati si scontrano, rilasciano minuscole particelle di ghiaccio d’acqua polveroso, le cui dimensioni sono perfette per essere rilevate dalle sensibili capacità del telescopio Webb“. Queste collisioni rappresentano quindi la probabile fonte del ghiaccio d’acqua cristallino recentemente scoperto nel sistema.
Distribuzione non uniforme del ghiaccio d’acqua nel sistema HD 181327
Le osservazioni rivelano che la presenza di ghiaccio d’acqua nel sistema HD 181327 non è omogenea. La concentrazione maggiore si riscontra nelle regioni più esterne e fredde, lontane dalla stella centrale: “L’area più esterna del disco di detriti è composta per oltre il 20% da ghiaccio d’acqua“, ha precisato Xie, evidenziando una significativa abbondanza in questa zona.
Analizzando più in profondità il disco, i ricercatori hanno notato una progressiva diminuzione della quantità di ghiaccio d’acqua. Verso il centro del disco di detriti, Webb ha rilevato una concentrazione di circa l’8%. In questa regione intermedia, si ipotizza che la produzione di particelle di acqua congelata sia leggermente superiore al tasso di distruzione. Nella zona del disco di detriti più vicina alla stella, la presenza di ghiaccio d’acqua è risultata quasi inesistente.
La scarsità di ghiaccio nelle regioni interne del disco è probabilmente dovuta all’intensa radiazione ultravioletta emessa dalla giovane e calda stella HD 181327. Questa radiazione energetica è in grado di vaporizzare rapidamente i granelli di ghiaccio d’acqua più vicini. Un’altra possibile spiegazione risiede nel fatto che l’acqua congelata potrebbe essere intrappolata all’interno di corpi rocciosi più grandi, noti come planetesimi, che Webb non è in grado di rilevare direttamente attraverso l’analisi della polvere.
Questo team di ricerca, insieme a molti altri, proseguirà la sua indagine sul ghiaccio d’acqua nei dischi di detriti e nei sistemi planetari in fase di formazione in tutta la nostra galassia, la Via Lattea: “La presenza di ghiaccio d’acqua svolge un ruolo fondamentale nel facilitare la formazione dei pianeti“, ha sottolineato Xie: “Questi materiali ghiacciati potrebbero anche essere ‘trasportati’ verso pianeti terrestri che potrebbero formarsi nel corso di alcune centinaia di milioni di anni in sistemi simili a questo“.
Le osservazioni di HD 181327 sono state realizzate grazie alla straordinaria sensibilità dello spettrografo NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) a bordo del telescopio Webb. Questo strumento è particolarmente efficace nel rilevare le debolissime particelle di polvere che possono essere osservate unicamente dallo Spazio, fornendo informazioni cruciali sulla composizione e la struttura di sistemi planetari distanti.
Il telescopio spaziale James Webb rappresenta il principale osservatorio spaziale a livello globale. La sua missione è svelare i misteri del nostro sistema solare, spingersi oltre i suoi confini per esplorare mondi lontani attorno ad altre stelle e indagare le enigmatiche strutture e origini dell’Universo, offrendo una prospettiva unica sul nostro posto nel Cosmo. Webb è un programma internazionale frutto della collaborazione tra la NASA, l’ESA (Agenzia Spaziale Europea) e la CSA (Agenzia Spaziale Canadese).
Per maggiori informazioni, visita il sito ufficiale della NASA.
