Prvo otkriće ledene vode u planetarnom sustavu izvan našeg zahvaljujući teleskopu James Webb

Otkriće ledene vode u planetarnom sustavu udaljenom 155 svjetlosnih godina označava ključni trenutak u suvremenoj astronomiji. Po prvi put, znanstvenici su potvrdili prisutnost zaleđene vode u čvrstom, kristalnom obliku izvan Sunčeva sustava — ne kao paru, ne kao statističku pretpostavku, već kao stvaran i nedvojben signal sa samog ruba vidljivog svemira. Ovo iznimno otkriće omogućio je svemirski teleskop James Webb, čiji su precizni instrumenti zabilježili tragove ledenih čestica unutar diska svemirske prašine oko zvijezde HD 181327.

Riječ je o mladoj zvijezdi slične mase našem Suncu, ali nešto većoj i toplijoj, koja se tek počinje oblikovati u složeni sustav planeta i asteroida. I dok su teorije o zaleđenoj vodi u udaljenim sustavima postojale desetljećima, ovo je prvi put da su znanstvenici dobili izravnu potvrdu u obliku kristalnog leda — istog tipa kakav pronalazimo u prstenovima Saturna ili u tijelima Kuiperovog pojasa.

Kristalni led u mladom sustavu s potencijalom za život

HD 181327 star je svega 23 milijuna godina, što ga čini tek ‘novorođenčetom’ u usporedbi s našim 4,6 milijardi godina starim Suncem. Ipak, već sada pokazuje strukturu koja u mnogočemu podsjeća na ranu fazu Sunčeva sustava: široki disk prepun prašine i krhotina, s prazninama koje ukazuju na moguću formaciju planeta.

U tom disku svemiski teleskop James Webb otkrio je mikroskopske čestice kristalnog leda pomiješane s finim prašinastim materijalom. Astronomi ih opisuju kao “prljave snježne grude”, nalik kometima, raspršene po vanjskim dijelovima sustava gdje temperature omogućuju očuvanje leda.

Istraživački tim, predvođen Chen Xiejem sa Sveučilišta Johns Hopkins, izračunao je da u najhladnijim zonama diska udio ledene vode doseže čak 20%. U srednjem dijelu sustava ta količina pada na oko 8%, dok u blizini same zvijezde gotovo i nema tragova leda. Ova raspodjela ukazuje na snažan utjecaj UV zračenja, koje brzo isparava molekule vode u blizini izvora topline.

Alternativno, voda se možda nalazi zarobljena unutar većih stjenovitih tijela — planetesimala — koji je štite od isparavanja, ali je čine teško detektabilnom čak i za najnaprednije instrumente poput Webbovih.

Christine Chen iz Space Telescope Science Institute-a, koja je suautorica istraživanja, prisjeća se: “Kao studentici prije 25 godina, mentor mi je govorio da bi u diskovima ostataka trebala postojati zaleđena voda. Ali prije Webba, jednostavno nismo imali dovoljno precizne alate.”

To se sada promijenilo. Webbov spektrograf NIRSpec detektira i najslabije tragove prašine, leda i plina — podatke koje prethodni teleskopi poput Spitzera nisu mogli prikupiti s potrebnom jasnoćom.

Led kao nositelj života

Kristalna ledena voda otkrivena u HD 181327 nije samo geološki ili fizikalni kuriozitet — ona je ključna komponenta u nastanku potencijalno nastanjivih svjetova. Znanstvenici vjeruju da ledene čestice u mladim sustavima mogu putem kometolikih tijela prenositi vodu, a možda i organske molekule, na nastajuće planete. Time otvaraju put ne samo nastanku oceana, nego i temeljnim kemijskim uvjetima potrebnima za razvoj života.

“Izvjesno je da će ledeni materijali s vremenom biti isporučeni na novonastale planete unutar sustava poput ovog,” ističe Xie. Sudari između tijela u disku neprestano proizvode nove čestice, koje Webb već sada uspijeva registrirati, a njihova količina i raspodjela pružaju važne informacije o uvjetima unutar sustava.

Otkrivanje zaleđene vode u mladom planetarnom sustavu nije tek znanstveni trijumf. Ono potvrđuje da ključni uvjeti za nastanak planeta — i možda života — nisu ograničeni na Sunčev sustav. Mogu biti češći i univerzalniji nego što smo ikad vjerovali.