Víz jelenlétét észlelte a James Webb űrtávcső egy közeli bolygórendszerben

2023.07.25. · tudomány

Régóta foglalkoztatja a tudósokat, honnan származik a Föld vízkészlete, és hogy vajon távolabbi csillagok körül keringő kőzetbolygókon is kialakulhat-e hasonló vízkincs, hasonló folyamatokon keresztül.

A James Webb űrtávcső (JWST) most egy, a Földtől mindössze 370 fényévre található bolygórendszerben mutatta ki vízgőz jelenlétét. A PDS 70 rendszer egy belső és egy külső gáz- és porkorongnak ad otthont, és ezeket egy 8 milliárd kilométeres rés választja el egymástól, amin belül két gázóriás is található. A JWST közép-infravörös műszere (MIRI) a rendszer központi csillagától kevesebb mint 160 millió kilométerre talált vízgőzt, vagyis abban a régióban, ahol a Földhöz hasonló kőzetbolygók képesek kialakulni – a Föld közel 152 millió kilométerre található a Naptól.

„Más korongokban is találtunk már vizet, de nem ilyen közel, és nem olyan rendszerben, ahol most is képződnek bolygók. A Webb előtt nem tudtunk ilyen típusú méréseket végezni” – mondta a Nature-ben megjelent tanulmány vezető szerzője, Guilia Perotti, a heidelbergi Max Planck Csillagászati Intézet munkatársa.

A PDS 70 és belső bolygóképző korongjának fantáziarajza
photo_camera A PDS 70 és belső bolygóképző korongjának fantáziarajza Forrás: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

A PDS 70 csillag a becslések szerint 5,4 millió éves lehet, ami a bolygóképző korongokkal rendelkező csillagok között viszonylag idősnek számít, ezért is lepte meg a kutatókat a vízgőz felfedezése. A korongok gáz- és portartalma ugyanis idővel csökken – vagy a csillag sugárzása és szeli fújják el az anyagokat, vagy azok összetapadnak, és beindul a bolygóképződés. Mivel a korábbi kutatások nem mutattak ki vizet hasonlóan idős korongok központi régióiban, a csillagászok úgy hitték, a víz nem éli túl a csillag sugárzását.

Bár kialakulófélben lévő bolygókat egyelőre nem észleltek a PDS 70 belső korongjában, szilikátok formájában már láthatók olyan nyersanyagok, amelyek szükségesek a kőzetbolygók felépüléséhez. A vízgőz észlelésével így az is elképzelhető, hogy ha a területen kőzetbolygók formálódnak, akkor már a kezdetektől megjelenhet rajtuk a víz.

A kutatók két különböző forgatókönyvet vázoltak fel arra, hogy honnan származhat az észlelt vízgőz. Az egyik szerint a vízmolekulák hidrogén- és oxigénatomok egyesülésével alakulnak ki az észlelés helyszínén, a másik szerint pedig a külső korongból jeges porszemcsék kerülnek a forró belső korongba, ahol a vízjég szublimálódik és gőzzé alakul.

Hogy jobban megértsék a PDS 70 rendszerben észlelt víz szerepét, a vizsgálatokat a JWST közeli infravörös kamerájával (NIRCam) és spektrográfjával (NIRSpec) folytatják.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

link Forrás
link Forrás
link Forrás