I ricercatori hanno trovato vapore acqueo nel disco attorno a una giovane stella, esattamente dove potrebbero formarsi i pianeti. L’acqua è un ingrediente chiave per la vita sulla Terra e si pensa che svolga un ruolo significativo nella formazione dei pianeti, ma fino ad ora gli astronomi non sono mai stati in grado di mappare come l’acqua viene distribuita in un disco stabile e freddo, il tipo di disco che offre le condizioni più favorevoli per la formazione di pianeti attorno alle stelle.
Per la prima volta, gli astronomi hanno pesato la quantità di vapore acqueo attorno a una tipica stella che forma pianeti.
Le nuove scoperte sono state rese possibili grazie all’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una raccolta di telescopi nel deserto cileno di Atacama. Il Jodrell Bank Centre for Astrofisica dell'Università di Manchester ospita il nodo centrale regionale ALMA del Regno Unito (UK ARC).
La Dott.ssa Anita Richards, Senior Visiting Fellow presso l'Università di Manchester e precedentemente membro dell'ARC del Regno Unito, ha svolto un ruolo chiave nel gruppo che ha verificato il funzionamento del sistema di ricezione "Banda 5", essenziale per ALMA per produrre il dettaglio immagine dell'acqua.
Il dottor Richards ha affermato:"Misurare direttamente la quantità di vapore acqueo in cui si stanno formando i pianeti ci porta un passo avanti verso la comprensione di quanto potrebbe essere facile creare mondi con oceani:quanta acqua è attaccata alle rocce agglomeranti, o è per la maggior parte aggiunta". più tardi su un pianeta quasi completamente formato? Questo tipo di osservazione richiede le condizioni più asciutte possibili e potrebbe essere effettuata in modo così dettagliato solo utilizzando la matrice ALMA in Cile."
Le osservazioni, pubblicate oggi sulla rivista Nature Astronomy, rivelano almeno tre volte la quantità di acqua contenuta in tutti gli oceani della Terra nel disco interno della giovane stella simile al sole HL Tauri, situata a 450 anni luce dalla Terra nella costellazione del Toro.
Stefano Facchini, astronomo dell'Università di Milano, che ha condotto lo studio, ha dichiarato:"Non avrei mai immaginato di poter catturare un'immagine di oceani di vapore acqueo nella stessa regione in cui è probabile che si stia formando un pianeta". P>
Il coautore Leonardo Testi, astronomo dell'Università di Bologna, ha aggiunto:"È davvero straordinario che possiamo non solo rilevare ma anche catturare immagini dettagliate e risolvere spazialmente il vapore acqueo a una distanza di 450 anni luce da noi. "
Queste osservazioni con ALMA, che mostrano dettagli piccoli quanto un capello umano a una distanza di un chilometro, consentono agli astronomi di determinare la distribuzione dell'acqua in diverse regioni del disco.
Una quantità significativa di acqua è stata trovata nella regione in cui esiste una lacuna nota nel disco HL Tauri, un luogo in cui potrebbe potenzialmente formarsi un pianeta. Gli spazi radiali vengono scavati nei dischi ricchi di gas e polvere orbitando attorno a giovani corpi simili a pianeti mentre raccolgono materiale e crescono. Ciò suggerisce che questo vapore acqueo potrebbe influenzare la composizione chimica dei pianeti che si formano in quelle regioni.
Ma osservare l'acqua con un telescopio terrestre non è un'impresa da poco poiché l'abbondante vapore acqueo nell'atmosfera terrestre degrada i segnali astronomici.
ALMA, gestito dall'Osservatorio Europeo Australe (ESO), insieme ai suoi partner internazionali, si trova a circa 5.000 metri di altitudine ed è costruito in un ambiente elevato e secco appositamente per ridurre al minimo questo degrado, fornendo condizioni di osservazione eccezionali. Ad oggi, ALMA è l'unica struttura in grado di mappare la distribuzione dell'acqua in un disco freddo di formazione planetaria.
I granelli di polvere che compongono un disco sono i semi della formazione dei pianeti, che si scontrano e si aggregano in corpi sempre più grandi orbitanti attorno alla stella. Gli astronomi ritengono che dove fa abbastanza freddo da far congelare l'acqua sulle particelle di polvere, gli oggetti si uniscono in modo più efficiente:un luogo ideale per la formazione dei pianeti.
I membri dell'ARC del Regno Unito stanno contribuendo a un importante aggiornamento di ALMA, che con l'ELT (Extremely Large Telescope) dell'ESO che sarà operativo entro il decennio, fornirà visioni ancora più chiare della formazione dei pianeti e del ruolo che l'acqua gioca in esso. In particolare, METIS, l'imager e spettrografo ELT nel medio infrarosso, offrirà agli astronomi viste impareggiabili delle regioni interne dei dischi di formazione planetaria, dove si formano pianeti come la Terra.
Ulteriori informazioni: Risolte le osservazioni ALMA dell'acqua nelle unità astronomiche interne del disco HL Tau, Nature Astronomy (2024). DOI:10.1038/s41550-024-02207-w
Informazioni sul giornale: Astronomia naturale
Fornito dall'Università di Manchester
