Per la prima volta gli astronomi hanno identificato con certezza ghiaccio d’acqua in un disco di polvere che circonda una stella simile al sole, distante circa 155 anni luce dalla Terra. Questa scoperta, frutto delle osservazioni fatte con il telescopio spaziale James Webb, offre nuove informazioni su come l’acqua si distribuisce nei sistemi stellari e sulle condizioni che possono favorire la formazione di pianeti. L’acqua ghiacciata si associa a minuscole particelle di polvere, continue a ruotare nel disco di detriti che si estende attorno alla stella. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature e rappresenta un passo importante per comprendere la nascita di sistemi simili al nostro.
La rilevazione del ghiaccio d’acqua nel disco di polvere
Gli scienziati hanno osservato che il ghiaccio d’acqua si trova soprattutto nelle zone più fredde e distanti dalla stella, dove le temperature permettono all’acqua di restare congelata sulle particelle di polvere. Queste particelle sono molto piccole e sparse nel disco, formando aggregati che i ricercatori chiamano “palle di neve sporca” per la loro composizione. Più ci si avvicina alla stella, più il ghiaccio sparisce, perché la radiazione ultravioletta tende a farlo evaporare. Questa fase del disco, ricca di ghiaccio, è importante per capire dove e come si possono formare pianeti giganti e dove l’acqua può essere trasportata in un sistema stellare nascente.
Il telescopio James Webb ha permesso di analizzare lo spettro emesso dal disco, identificando le firme chimiche caratteristiche dell’acqua ghiacciata. Questo passaggio è stato cruciale per la conferma diretta, dato che prima si potevano solo ipotizzare tracce di ghiaccio in zone lontane. Il disco attorno alla stella osservata si presenta come un anello di polvere e ghiaccio, che ha un’importanza notevole nei processi di formazione planetaria.
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Caratteristiche della stella HD 181327 e del suo sistema
HD 181327 è una stella giovane e un po’ più massiccia e calda rispetto al nostro sole, con un’età stimata intorno ai 23 milioni di anni. Questa differenza la pone in una fase diversa del proprio ciclo di vita, ancora attiva nella formazione di corpi attorno a sé. Attorno alla stella si estende un disco di detriti che presenta una grande zona vuota, una regione libera dalla polvere, che funge da separatore fra la stella e la fascia esterna ricca di ghiaccio.
Questa struttura ricorda la fascia di Kuiper del sistema solare, una zona dove si trovano pianeti nani, comete e altri oggetti di ghiaccio e roccia. In questo contesto, lo studio rivela che la stella supporta un ambiente dove la presenza di ghiaccio può influenzare la nascita e l’evoluzione dei corpi solidi attorno a lei. Le osservazioni puntano a un sistema con dinamiche che possono dare vita a pianeti, attraverso l’accumulo e l’interazione delle particelle di detriti e ghiaccio.
Come il ghiaccio d’acqua influisce sulla formazione dei pianeti
Il ghiaccio d’acqua svolge un ruolo cruciale perché facilita l’aggregazione delle particelle necessarie per formare corpi più grandi come pianeti giganti. Nelle zone più vicine alla stella, la quantità di ghiaccio cala drasticamente, arrivando a circa l’8% nelle regioni interne del disco. Questo calo è causato dalla radiazione intensa che provoca l’evaporazione del ghiaccio. Ciononostante, è possibile che l’acqua resti intrappolata all’interno di rocce e frammenti più grandi, invisibile ai rilevamenti fatti tramite spettroscopia.
L’acqua ghiacciata può anche essere trasportata da oggetti più piccoli verso pianeti rocciosi che si formano più all’interno, contribuendo a renderli abitabili in un futuro, almeno in teoria. Questi processi si svolgono su tempi lunghi, nell’ordine di centinaia di milioni di anni, ma la conferma della presenza di ghiaccio in sistemi esterni dimostra che non siamo un caso isolato nell’universo. L’analisi di sistemi simili si amplia grazie al telescopio James Webb, aprendo nuove vie alla comprensione dei meccanismi alla base della formazione planetaria e della distribuzione dell’acqua nell’universo.