NASA-in teleskop James Webb prvi put je direktno otkrio vodeni led u disku prašine oko zvijezde slične Suncu – i to čak 155 svjetlosnih godina daleko, saopćili su iz NASA-e.
Zamrznuta voda u obliku leda vjerovatno je široko rasprostranjena u svemiru – na to su ukazivala ranija posmatranja vodene pare, kao i prisustvo leda u Sunčevom sistemu. No sada naučnici imaju i prvi direktni dokaz, saopćila je NASA.
Koristeći spektroskopske podatke sa svemirskog teleskopa James Webb, tim astronoma potvrdio je postojanje kristalnog vodenog leda u prašnjavom disku koji kruži oko mlade zvijezde HD 181327, udaljene 155 svjetlosnih godina. Vodeni led je jasno identifikovan – ne samo kao obična zaleđena materija, već kao kristalizirani oblik, kakav nalazimo i u Saturnovim prstenovima i objektima u Kajperovom pojasu.
„Webb nije samo otkrio vodeni led, već kristalni vodeni led, što je izuzetno važno“, rekla je Chen Xie, voditeljica istraživanja i naučnica sa Univerziteta Johns Hopkins.
Sitne ledene čestice – kao prljave grudve snijega
Sve što je Webb detektovao nalazi se u obliku mikroskopskih čestica leda pomiješanih s prašinom – svojevrsne „prljave grudve snijega“ koje su razasute po disku. Otkriće je objavljeno u časopisu Nature.
Za mnoge astronome, ovo je ostvarenje cilja koji se čekao decenijama. „Još dok sam bila studentica, moj mentor mi je govorio da bi led trebao postojati u ovakvim diskovima, ali tada nismo imali dovoljno osjetljive instrumente da to dokažemo“, rekla je Christine Chen iz Instituta za svemirski teleskop u Baltimoru. „Nevjerovatno je kako ovi podaci podsjećaju na posmatranja objekata iz Kajperovog pojasa u našem sistemu.“
Vodeni led je ključna komponenta u diskovima oko mladih zvijezda jer utiče na formiranje gasovitih planeta, ali i na kasniji prijenos vode na stjenovite planete putem kometa i asteroida.
Zvijezda HD 181327 – slična Suncu
Zvijezda HD 181327 nešto je masivnija i toplija od Sunca, ali znatno mlađa – stara je oko 23 miliona godina, dok je Sunce staro 4,6 milijardi godina. Njena protoplanetarna okolina ima izraženu prazninu između zvijezde i vanjskog diska – nalik Kajperovom pojasu.
„Sistem je vrlo dinamičan“, kaže Chen. „U disku stalno dolazi do sudara ledenih tijela, pri čemu nastaju sitne čestice koje Webb može detektovati.“
Led nije ravnomjerno raspoređen
Vodeni led nije ravnomjerno raspoređen. U najudaljenijem dijelu diska, gdje su temperature najniže, sadržaj leda prelazi 20 posto. U srednjem dijelu diska taj sadržaj pada na oko osam posto, dok najbliže zvijezdi skoro da i nema zaleđene vode. Tamo, pretpostavljaju naučnici, zaleđenu vodu uništava ultraljubičasto zračenje.
Postoji i mogućnost da se dio leda nalazi unutar većih tijela (planetezimala), gdje ga Webb ne može otkriti. Istraživanje potvrđuje da vodeni led ima ključnu ulogu u nastanku planeta i potencijalno života. „Led pomaže u formiranju planeta, a kasnije može donijeti vodu i na stjenovite planete“, kaže Xie.
Tim je koristio spektrograf NIRSpec na teleskopu James Webb, koji može detektovati izuzetno slabe čestice prašine – što je izvan mogućnosti instrumenata sa Zemlje. Webb je trenutno najmoćniji svemirski opservatorij i pomaže naučnicima da razumiju nastanak i strukturu svemira, istražuju planete slične Zemlji i otkrivaju tajne udaljenih zvijezda i galaksija.
Program James Webb realizuje NASA u saradnji s Evropskom i Kanadskom svemirskom agencijom (ESA i CSA).