Il telescopio Webb individua acqua in un sistema planetario in formazione

Utilizzando il telescopio spaziale James Webb, un gruppo di astronomi ha rilevato vapore d'acqua nei pressi di un relativamente vicino sistema stellare con pianeti in formazione

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Il telescopio Webb individua acqua in un sistema planetario in formazione
Il telescopio Webb individua acqua in un sistema planetario in formazione

Utilizzando il telescopio spaziale James Webb, un gruppo di astronomi ha rilevato vapore d’acqua nei pressi di un relativamente vicino sistema stellare con pianeti in formazione.

Il giovane sistema planetario, noto come PDS 70, dista 370 anni luce. La stella al suo centro ha circa 5,4 milioni di anni ed è più fredda del nostro sole. Intorno ad essa sono stati individuati due pianeti giganti gassosi, e i ricercatori hanno recentemente stabilito che uno di loro, PDS 70b, potrebbe condividere la sua orbita con un terzo pianeta “fratello” in via di formazione.

Due diversi dischi di gas e polvere – gli ingredienti necessari per formare sia le stelle che i pianeti – circondano la stella. I dischi interno ed esterno sono separati da uno spazio che si estende per 8 miliardi di chilometri. I giganti gassosi si trovano nello spazio vuoto, dove orbitano intorno alla stella.

L’illustrazione di un artista mostra la stella PDS 70, e il suo disco più interno. Un pianeta può essere visto in orbita attorno alla stella nell’angolo in alto a destra. NASA, ESA, CSA e J. Olmsted (STScI)

Abbiamo visto acqua in altri dischi protoplanetari ma non così vicino e in un sistema in cui i pianeti si stanno attualmente assemblando. Non potevamo effettuare questo tipo di misurazioni prima di Webb“, ha affermato in una dichiarazione l’autrice principale dello studio Giulia Perotti, borsista post-dottorato presso il Max Planck Institute for Astronomy di Heidelberg, in Germania. Secondo i modelli, PDS 70 è una stella relativamente vecchia per uspitare un disco di formazione planetaria.

Mistero del vapore acqueo

Gli astronomi sono stati sorpresi di scoprire il vapore acqueo vicino alla stella data la sua età. Infatti, PDS 70 è relativamente vecchia per essere una stella che ospita un disco di formazione planetaria.

La quantità di gas e polvere in questi dischi diminuisce nel tempo a causa dell’attività della stella oppure perché il materiale si aggrega per formare pianeti. L’acqua non era mai stata individuata in un disco di formazione planetaria di questa età, perchè si riteneva che il vapore acqueo non possa sopravvivere alle radiazioni stellari per periodi così lunghi e che qualsiasi pianeta roccioso che si formi in quelle condizioni non dovrebbe avere acqua.

Nessun pianeta è stato trovato in formazione nel disco interno, ma sono stati rilevati tutti gli ingredienti necessari. La presenza di vapore acqueo suggerisce che i pianeti potrebbero contenere acqua in qualche forma. Solo il tempo dirà se un giorno lì si formeranno effettivamente dei pianeti e se saranno potenzialmente adatti per la vita.

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Lo strumento nel medio infrarosso di Webb ha rilevato linee di emissione dal vapore acqueo nel disco interno attorno alla stella. NASA, ESA, CSA e J. Olmsted (STScI)

Ma da dove ha avuto origine il vapore acqueo?

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È possibile che gli atomi di idrogeno e ossigeno si combinino per formare molecole d’acqua all’interno del disco protoplanetario, o che le particelle di polvere ghiacciata si spostino dal disco esterno più freddo al disco interno caldo, trasformando il ghiaccio in vapore.

Il vapore acqueo è probabilmente rimasto stabile nonostante la sua vicinanza alla stella perché la polvere protegge i legami delle molecole dall’essere spezzata dalla radiazione ultravioletta della stella. Il team di ricerca prevede di osservare in modo più approfondito in futuro per rivelare ulteriori segreti man mano che un sistema planetario prende forma.

Questa scoperta è estremamente eccitante, poiché sonda la regione in cui si formano tipicamente pianeti rocciosi simili alla Terra“, ha dichiarato il coautore dello studio Thomas Henning, direttore del Max Planck Institute for Astronomy e coinvestigatore dello strumento nel medio infrarosso di Webb.

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