Sbloccare la Ricetta Cosmica per la Formazione dei Pianeti

Quantità significative di vapore acqueo sono state rilevate dagli scienziati nel disco che circonda la giovane stella HL Tauri, indicando la presenza di acqua nelle aree in cui si stanno formando i pianeti. Questa scoperta, resa possibile dal telescopio ALMA in Cile, è la prima volta che gli astronomi sono riusciti a misurare il vapore acqueo in un disco freddo e stabile favorevole alla formazione dei pianeti. Tali scoperte potrebbero migliorare notevolmente la nostra conoscenza su come si formano i pianeti che supportano la vita. (Vedi il concetto dell'artista.) Credito: SciTechDaily.com

In un disco attorno a una giovane stella, gli scienziati hanno identificato il vapore acqueo esattamente nel punto in cui potrebbero trovarsi i pianeti in fase di formazione.

L’acqua, che è fondamentale per la vita sulla Terra e si ritiene abbia un ruolo significativo nella formazione dei pianeti, fino ad ora non è mai stata mappata in un disco stabile e freddo: il tipo di disco ideale per la formazione di pianeti attorno alle stelle.

Per la prima volta gli astronomi sono stati in grado di misurare la quantità di vapore acqueo nelle vicinanze di una stella che forma un pianeta.

Questa ricerca è stata resa possibile dall’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un gruppo di telescopi nel deserto cileno di Atacama. L’ALMA Regional Centre Node (UK ARC) del Regno Unito, che fornisce supporto agli astronomi britannici che utilizzano ALMA, è ospitato dal Jodrell Bank Centre for Astrofisica dell’Università di Manchester.

La Dott.ssa Anita Richards, Senior Visiting Fellow presso l'Università di Manchester ed ex membro dell'ARC del Regno Unito, ha svolto un ruolo cruciale nel confermare che il sistema di ricezione "Banda 5" funzionava correttamente, il che era vitale per ALMA per generare un'immagine dettagliata di l'acqua.

Il dottor Richards ha commentato: “Misurare direttamente la quantità di vapore acqueo nelle aree in cui si stanno formando i pianeti ci porta un passo avanti verso la comprensione di quanto potrebbe essere facile produrre mondi con oceani. Questo tipo di osservazione richiede le condizioni più secche possibili e l’ALMA array in Cile era l'unico in grado di produrre informazioni così dettagliate."

Nel disco che circonda una giovane stella, gli astronomi hanno identificato il vapore acqueo esattamente nel punto in cui potrebbero trovarsi i pianeti in fase di formazione. Un'immagine dettagliata del vapore acqueo appare nei toni del blu in questa fotografia dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Il gas è più luminoso al centro del disco, più vicino alla stella giovane, dove le temperature sono più alte. Le precedenti osservazioni di ALMA che mostrano la distribuzione della polvere attorno alla stella appaiono come anelli rossi. Credito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Facchini et al.

La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Astronomy, rivela tre volte più acqua che 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, Italia, 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".

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. Giovani corpi simili a pianeti, in orbita e accumulando materiale, scavano spazi radiali nei dischi ricchi di gas e polvere, aumentandone le dimensioni. Ciò suggerisce che questo vapore acqueo potrebbe influenzare la composizione chimica dei pianeti che si formano in quelle regioni.

Tuttavia, osservare l’acqua con un telescopio terrestre è un compito impegnativo poiché l’abbondante vapore acqueo nell’atmosfera terrestre degrada i segnali astronomici.

ALMA, gestito dall'Osservatorio Europeo Australe (ESO) in collaborazione con i suoi partner internazionali, si trova ad un'altitudine di circa 5000 metri in un ambiente alto e secco appositamente per ridurre al minimo questo degrado, fornendo condizioni eccezionali per l'osservazione. Ad oggi, ALMA è l’unica struttura in grado di mappare la distribuzione dell’acqua in un disco freddo di formazione planetaria.

Le particelle di polvere che compongono un disco sono il punto di partenza della formazione dei pianeti, scontrandosi e aggregandosi in corpi sempre più grandi orbitanti attorno alla stella. Gli astronomi ritengono che dove fa abbastanza freddo perché l’acqua si congeli sulle particelle di polvere, le cose si uniscono in modo più efficiente: un luogo perfetto per la formazione dei pianeti.