Parę wodną odkryto 370 lat świetlnych od Ziemi - komunikat NASA

NASA poinformowała o nowych wynikach obserwacji przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Naukowcom udało się wykryć parę wodną w jednym z młodych systemów gwiazdowych w odległości od gwiazdy podobnej jak dystans Ziemi od Słońca.

System gwiezdny PDS 70

.Woda to składnik kluczowy dla życia w formie znanej na Ziemi. Nadal trwają debaty naukowców, w jaki sposób woda znalazła się na naszej planecie i jak to się odbywało w przypadku planet skalistych w innych układach gwiazdowych. Najnowsze badania związane z tymi zagadnieniami obejmują system PDS 70, który jest odległy od nas o 370 lat świetlnych. Znajduje się w nim gwiazda, wokół której istnieją dwa dyski materii gazowej i pyłowej: wewnętrzny i zewnętrzny. Oddzielone są od siebie przerwą rozciągającą się na około 8 miliardów kilometrów. W przerwie krążą dwie duże gazowe planety.

Najnowsze odkrycie NASA

.Nowe pomiary z instrumentu MIRI pracującego na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba pozwoliły na wykrycie pary wodnej w dysku wewnętrznym, w odległości około 160 milionów kilometrów od gwiazdy. To praktycznie tyle co odległość orbity Ziemi od Słońca, która wynosi średnio niecałe 150 milionów kilometrów.

„Widzieliśmy już wodę w innych dyskach, ale nie tak blisko gwiazdy i nie w systemie, w którym właśnie tworzą się planety. Nie byliśmy w stanie dokonywać takich pomiarów przed Teleskopem Webba” – podkreśliła Giulia Perotti z Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) w Heidelbergu (Niemcy), pierwsza autorka pracy. Odkrycie jest szczególnie ciekawe z powodu takiego, że zbadano obszar, w którym zwykle formują się planety skaliste podobne do Ziemi.

Typ widmowy K

.Sama gwiazda my typ widmowy K, czyli jest nieco chłodniejsza od Słońca. Jej wiek szacowany jest na 5,4 miliona lat. To bardzo mało w porównaniu z wiekiem Słońca (kilka miliardów lat), ale względnie dużo, jak na gwiazdę otoczoną dyskami, w których powstają planety. Odkrycie pary wodnej jest więc nieco zaskakujące dla naukowców.

Generalnie z upływem czasu zawartość gazu i pyłu w dyskach wokół gwiazd spada, bowiem promieniowanie i wiatr od gwiazdy centralnej wywiewa tę materię, albo pył skupia się w większe obiekty, z których potem powstają planety. Wcześniejsze badania nie wykrywały pary wodnej w centralnych rejonach dysków o podobnym wieku. Sądzono więc, że po prostu nie jest w stanie przetrwać tak trudnych warunków i środowisko do powstawania planet skalistych jest suche.

Brak planet w układzie gwiezdnym PDS 70

.W systemie PDS 70 w dysku wewnętrznym nie wykryto jak dotąd planet, ale są oznaki istnienia materiałów budulcowych dla planet w formie krzemianów. Jeśli więc planety powstają w tym miejscu, to robią to w środowisku z dostępnością wody od początku procesu powstawania planety. Rodzi się też pytanie: skąd w tym obszarze wzięła się woda. Pierwsza możliwość, to powstawanie molekuł wody w miejscu, w którym je wykryto w systemie PDF 70 (z łączenia atomów wodoru i tlenu). Druga opcja to przemieszczenie ziaren pyłu pokrytych lodem z zimnego dysku zewnętrznego do gorącego dysku wewnętrznego.

Następnie w dysku wewnętrznym lód z ziaren pyłu może sublimować do pary wodnej. Drugi scenariusz wydaje się naukowcom trudniejszy do realizacji, gdyż pył musiałby przemieścić się przez rozległą przerwę pomiędzy dyskami, w której obecne są dwie planety. Kolejną kwestią jest przetrwanie wody tak blisko gwiazdy, bowiem promieniowanie ultrafioletowe powinno rozbijać cząsteczki wody. Być może jednak pył w dysku działa jak tarcza ochronna przed tym procesem. Wyniki badań opublikowano w „Nature”.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

.Na temat współczesnego dynamicznego rozwoju astronomii, którego wynikiem są tak spektakularne projekty jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, czy program Artemis, na łamach “Wszystko Co Najważniejsze” pisze prof. Piotr ORLEAŃSKI w tekście “Kosmos coraz bliżej, także z Polakami“.

“W 2022 roku pierwszy raz udało się ustawić wszystkie 18 luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Stanowią one razem zwierciadło o rozpiętości 6,5 metra. Każde z luster musi być oddzielnie wyjustowane, by móc dobrze zobrazować dane, które pozyskuje. W lipcu 2022 roku zobaczyliśmy pierwsze zachwycające zdjęcia różnego rodzaju obiektów kosmicznych. NASA opublikowało specjalną animację, na której można porównać zdjęcia tych samych obiektów pozyskane za pomocą teleskopu Hubble’a i Webba. Dopiero gdy się porównuje zdjęcia, widać, jaka jest różnica między tymi teleskopami”.

“Teleskopy Hubble’a i Webba różnią się dwoma rzeczami. Nowszy z nich jest większy, w związku z tym jest w stanie obserwować mniejsze obiekty, głównie te, które znajdują się dalej od nas. Widziane przez nas w ten sposób kosmiczne zdarzenia zachodziły w przeszłości – światło potrzebowało milionów lat, by do nas dotrzeć i byśmy mogli te zdarzenia teraz zaobserwować. Można powiedzieć, że widzimy to, co działo się np. 13,5 miliarda lat temu. W przypadku teleskopu Hubble’a było to 12 miliardów lat. Ale nawet obiekty wcześniej zaobserwowane przez teleskop Hubble’a widzimy dziś dzięki teleskopowi Webba znacznie bardziej szczegółowo. Tym, co różni te teleskopy, jest również to, że instrumenty teleskopu Hubble’a pracują w zakresie widzialnym, natomiast Webba w podczerwieni. To jest zupełnie inne spektrum fali elektromagnetycznej. Również dzięki temu można więcej zobaczyć. Jednak tym, co znacznie różni te twa teleskopy, jest ich wielkość – starszy ma dwa metry średnicy, nowszy ponad sześć”.

“Drugim znaczącym wydarzeniem w działaniach człowieka w kosmosie było rozpoczęcie programu Artemis. Od zakończenia programu Apollo, kiedy człowiek chodził po Księżycu, minęło 50 lat. Wiele czynników wpłynęło na to, że nie podejmowano kolejnych wypraw na naturalnego satelitę Ziemi”.

.“Znaczące było to, że program Apollo był szalenie drogi. Amerykanie przestawili się na program wahadłowców, które też dużo kosztowały, ale służyły do wielu celów. Nie byli w stanie prowadzić dwóch takich przedsięwzięć jednocześnie. Poza tym program Apollo był rezultatem polityki. Amerykanom zależało na tym, by jako pierwsi mogli postawić nogę na Księżycu, i to im się udało. Późniejsze kryzysy ekonomiczne, brak podtekstu politycznego i konkurentów, którzy również mogliby wylądować na Księżycu, w pewnym sensie oddalił perspektywę powrotu tam człowieka. Problemy z wahadłowcami, później z rakietami nośnymi, utrudniały realizację podobnych programów. Dziś mamy początek kolejnej ery wyścigu kosmicznego. Tym razem między Stanami Zjednoczonymi a Chinami. Państwo Środka ma bardzo rozbudowany program kosmiczny i jako pierwsze wysłało łazik na ciemną stronę Księżyca” – pisze prof. Piotr ORLEAŃSKI.