Astronomi su pronašli vodu upravo tamo gdje se očekuje nastanak planeta

Istraživači su otkrili prisutnost vodene pare u disku koji okružuje mladu zvijezdu, i to upravo na mjestima gdje bi se planeti trebali formirati. Voda predstavlja ključan element za život na Zemlji, a pretpostavlja se da igra značajnu ulogu i u procesu formiranja planeta. Do sada, međutim, astronomi nisu uspjeli precizno odrediti kako se voda raspodjeljuje unutar stabilnog i hladnog diska – vrste diska koji pruža najpovoljnije uvjete za nastanak planeta u orbiti oko zvijezda. Sada, po prvi puta, stručnjaci su izmjerili količinu vodene pare u okolini tipične zvijezde koja je u fazi formiranja planeta.

Ovo pionirsko otkriće ostvareno je zahvaljujući Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) teleskopu, smještenom u čileanskoj pustinji Atacama. Centar za astrofiziku Jodrell Bank na Sveučilištu u Manchesteru služi kao domaćin Britanskom regionalnom centru za ALMA-u (UK ALMA Regional Centre Node – UK ARC). Ključnu ulogu u ovom značajnom napretku odigrala je dr. Anita Richards, viša gostujuća znanstvenica na Sveučilištu u Manchesteru i bivša članica UK ARC tima. Njezin doprinos bio je od presudne važnosti, omogućivši ALMA-i da stvori detaljne vizualizacije vodene pare.

Direktno mjerenje količine vode

“Direktno mjerenje količine vodene pare u regijama gdje se formiraju planeti približava nas razumijevanju koliko je lako stvoriti planete s oceanima. Pitanje je koliko vode je povezano s agregirajućim stijenama, ili se većina vode dodaje kasnije, kada je planet gotovo u potpunosti formiran? Ovakva promatranja zahtijevaju iznimno suhe uvjete i moguća su jedino zahvaljujući preciznosti koju nudi ALMA u Čileu,” izjavila je dr. Richards.

Rezultati istraživanja, objavljeni u časopisu Nature Astronomy, otkrivaju da unutar ‘unutarnjeg diska’ mlade zvijezde slične Suncu, HL Tauri, koja se nalazi 450 svjetlosnih godina od nas u zviježđu Bika, postoji najmanje tri puta više vode nego u svim oceanima Zemlje. Voditelj studije, Stefano Facchini, astronom s Sveučilišta u Milanu, Italija, izjavio je: “Nikada nisam zamislio da ćemo moći zabilježiti fotografiju oceana vodene pare u regiji gdje se najvjerojatnije odvija formiranje planeta.”

Leonardo Testi, suautor studije i astronom s Sveučilišta u Bologni, Italija, naglasio je: “Iznimno je značajno što smo u stanju ne samo detektirati, već i snimiti detaljne slike te prostorno razlučiti vodenu paru na udaljenosti od 450 svjetlosnih godina.” Zahvaljujući ALMA-inim promatranjima, koja omogućavaju razlikovanje detalja veličine ljudske dlake na kilometarskoj udaljenosti, astronomi mogu odrediti kako se voda distribuira kroz različite regije diska.

Voda u disku HL Tauri

Otkrivena je značajna količina vode u regiji gdje se nalazi praznina u disku HL Tauri, što upućuje na područje gdje bi se potencijalno mogao formirati planet. Ove radijalne praznine, koji nastaju u diskovima bogatima plinom i prašinom pod utjecajem mladih planetarnih tijela, sugeriraju da vodena para može imati utjecaj na kemijski sastav planeta u formaciji. Međutim, promatranje vode s površine Zemlje predstavlja izazov zbog prisutnosti obilne vodene pare u Zemljinoj atmosferi, što može narušiti kvalitetu astronomskih promatranja.

ALMA, pod upravljanjem Europskog južnog opservatorija (ESO) i njezinih međunarodnih partnera, nalazi se na visini od oko 5.000 metara, u posebno odabranom visokom i suhom okolišu, kako bi se minimiziralo atmosfersko ometanje, pružajući iznimne uvjete za promatranje. ALMA je do sada jedini objekt sposoban kartografirati raspodjelu vode unutar hladnog diska pogodnog za formiranje planeta.

Čestice prašine unutar diska temelj su za formiranje planeta, koje se sudaraju i spajaju formirajući sve veće objekte u orbiti oko zvijezde. Astronomi vjeruju da se u područjima gdje je dovoljno hladno za smrzavanje vode na česticama prašine, proces agregacije odvija učinkovitije, što ih čini idealnim mjestima za nastanak planeta.