Oamenii de stiinta au facut de curând un anunt extraordinar: cu ajutorul telescopului spatial James Webb ei au reusit sa identifice semnele prezentei apei în regiunea interioara a unui disc de gaz si praf din jurul stelei tinere PDS 70, aflata la circa 370 de ani-lumina distanta de Pamânt.
Potrivit specialistilor, orice planeta de tip teluric (cum este Terra), aflata în interiorul discului stelar, ar beneficia de un rezervor local substantial de apa, îmbunatatind sansele prezentei vietii, asa cum o cunoastem. Descoperirea ofera dovezi ale unui mecanism de aprovizionare cu apa a planetelor potential locuibile înca din timpul formarii lor, pe lânga impactul ulterior al asteroizilor purtatori de apa.
Apa ar putea fi prezenta pe planete înca de la nasterea lor
Apa este esentiala pentru viata pe Pamânt. Cu toate acestea, oamenii de stiinta dezbat modul în care ea a ajuns pe planeta noastra si daca acest proces ar putea, de asemenea, sa faca locuibile exoplanetele stâncoase din jurul altor stele.
Mecanismul preferat este o aprovizionare prin bombardarea suprafetei unei planete tinere de catre asteroizi purtatori de apa. „Este posibil ca acum sa fi gasit dovezi ca apa ar putea sa serveasca drept unul dintre ingredientele initiale ale planetelor telurice si sa fie disponibila înca de la nasterea acestor planete”, spune Giulia Perotti, astronom la Institutul Max Planck pentru Astronomie (MPIA) din Heidelberg, Germania.
Ea este autorul principal al unui articol de cercetare care raporteaza detectarea apei în discul formator de planete al stelei tinere PDS 70. Observatiile efectuate cu ajutorul tehnologiei MIRI (Mid-InfraRed Instrument) aflate la bordul telescopului spatial James Webb (JWST) au relevat semnatura chimica a apei în apropierea stelei gazda PDS 70, mai precis într-o zona similara cu cea a planetelor telurice – Mercur, Venus, Pamânt, Marte – din sistemul nostru solar.
Potrivit analizei, apa se afla sub forma de vapori fierbinti. „Aceasta descoperire este extrem de interesanta, deoarece sondeaza regiunea în care se formeaza de obicei planetele telurice asemanatoare Pamântului”, subliniaza Thomas Henning, coautor al studiului. PDS 70 este primul disc stelar relativ vechi – de aproximativ 5,4 milioane de ani – în care astronomii au gasit apa.
În timp, continutul de gaz si praf al discurilor formatoare de planete scade. Fie ca radiatia sau vânturile produse de steaua-mama elimina materiale precum praful si gazul, fie ca praful se acumuleaza în obiecte mai mari care, în cele din urma, formeaza planete. Deoarece studiile anterioare nu au reusit sa detecteze apa în regiunile centrale ale unor discuri cu o evolutie similara, astronomii au banuit ca aceasta nu ar putea supravietui radiatiilor stelare dure, ceea ce ar duce la medii stâncoase si uscate de formare a planetelor.
Apa pe planetele telurice din Univers – regula sau exceptie?
Dar observatiile facute asupra stelei PDS 70 au contestat aceasta ipoteza. MIRI este un instrument stiintific multifunctional pentru lungimi de unda în infrarosu între 5 si 28 de microni, construit de un consortiu european de institutii de cercetare. El combina o camera de imagistica cu un spectrograf.
Observatiile arata ca perimetrele interioare ale discurilor evoluate si saracite de praf ar putea sa nu fie totusi atât de uscate pe cât se credea. Multe planete terestre care se formeaza în aceste zone s-ar putea naste cu un ingredient-cheie pentru sustinerea de forme de viata, ceea ce face ca viata sa nu mai para doar un „accident” rarisim în Univers, ci un fenomen destul de frecvent întâlnit.
Cu toate acestea, astronomii nu au reusit sa identifice pâna acum nicio planeta în apropierea centrului discului PDS 70. În schimb, ei au detectat doua planete gigantice gazoase mai îndepartate, PDS 70 b si c. Acestea au acumulat praf si gaz din jurul lor în timp ce orbitau în jurul stelei gazda pe durata formarii, creând un spatiu inelar larg, aproape lipsit de orice material detectabil.
Orice planete stâncoase care se formeaza într-un mediu bogat în apa mai aproape de stea ar beneficia de un aport de apa înca de la începutul ciclului lor de viata. Prin urmare, pe lânga apa transportata pe planetele telurice initial uscate prin intermediul unui proces îndelungat care implica asteroizii ca sistem de transport cosmic, acest nou rezultat deschide perspectiva pentru un mecanism potential durabil, care furnizeaza apa planetelor înca de la coagularea lor.
Nu este greu de imaginat ca un astfel de scenariu ar putea îmbunatati sansele de a gasi planete telurice locuibile, înzestrate cu multa apa pentru a sustine viata. Progresul va arata în cele din urma daca apa este comuna în zonele de formare a planetelor telurice din discurile evoluate din jurul stelelor tinere sau daca PDS 70 este doar o exceptie.
De unde provine apa din jurul stelei PDS 70?
Deoarece prezenta apei a fost oarecum neasteptata, echipa investigheaza mai multe scenarii pentru a explica descoperirea lor. Una dintre posibilitati presupune ca apa sa fie o ramasita a unei nebuloase bogate initial în apa care a precedat etapa de disc.
Apa este destul de frecventa, în special în stare înghetata, acoperind mici particule de praf. Atunci când este supusa caldurii în apropierea unei stele în formare, apa se evapora si se amesteca cu celelalte gaze.
Moleculele de apa sunt destul de fragile si se sparg în constituenti mai mici, cum ar fi hidrogenul si oxigenul, atunci când sunt lovite de radiatia cu ultraviolete daunatoare de la steaua din apropiere. Cu toate acestea, materialele din jur, cum ar fi praful si moleculele de apa în sine, servesc drept scut protector. Prin urmare, cel putin o parte din apa detectata în apropierea PDS 70 ar fi putut supravietui distrugerii.
O alta sursa ar putea fi gazul care intra dinspre marginile exterioare ale discului PDS 70. În anumite circumstante, oxigenul si hidrogenul gazos se pot combina si pot forma vapori de apa. În plus, forta de rezistenta a gazului în miscare ar putea atrage particule de praf bogate în apa care migreaza dinspre inelul exterior proeminent de praf.
Steaua centrala este atât de slaba încât nu poate evapora apa înghetata de la nivelul acestui inel. Doar atunci când granulele de praf patrund în discul interior, aproape de stea, gheata se transforma în gaz. „Adevarul se afla, probabil, într-o combinatie a tuturor acestor optiuni”, spune Perotti. „Totusi, este probabil ca un singur mecanism sa joace un rol decisiv în sustinerea rezervorului de apa din discul PDS 70. Sarcina viitoare va fi sa aflam care este acesta.”
GABRIEL TUDOR
Comentarii