آخرین کشف جیمز وب: بخار آب در منطقه تولد سیارات سنگی

اخترشناسان برای اولین‌بار در یک دیسک سیاره‌زایی نزدیک به یک ستاره، بخار آب دیده‌اند.

آب برای حیاتی که می‌شناسیم، ضروری است. دانشمندان هنوز نمی‌دانند آب دقیقاً چگونه به زمین رسیده است و آیا همان فرایندها برای سیارات فراخورشیدی نیز برقرار بوده‌اند یا خیر. به‌نظر می‌رسد سرنخ‌های جدیدی در منظومه فراخورشیدی PDS 70، در فاصله ۳۷۰ سال نوری از ما، وجود دارد. تلسکوپ فضایی جیمز وب به‌تازگی در مکانی غافلگیرکننده در این منظومه بخار آب یافته است.

این منظومه میزبان دو دیسک گاز و غبار است که فاصله‌ای ۸ میلیارد کیلومتری از هم دارند. در میان این دو دیسک، دو سیاره گازی غول‌پیکر وجود دارد.

طبق گزارش ناسا، ابزار فروسرخ میانی (MIRI) تلسکوپ جیمز وب در حلقه درونی این منظومه، در فاصله کمتر از ۱۶۰ میلیون کیلومتری ستاره میزبان، بخار آب کشف کرده است. این اولین‌بار است که در چنین ناحیه‌ای با حداقل دو پیش‌سیاره بخار آب شناسایی می‌شود.

تولد در بخار آب

PDS 70 یک ستاره نوع K، سردتر از خورشید، است. سن آن ۵٫۴ میلیون سال تخمین زده می‌شود که برای وجود یک دیسک سیاره‌زایی بسیار زیاد بوده و به همین دلیل کشف بخار آب دانشمندان را شگفت‌زده کرده است.

در طول زمان، گازها و غبار دیسک‌های سیاره‌زایی کاهش می‌یابند، بادها و تابش‌های ستاره‌ای آن‌ها را به بیرون می‌رانند یا این مواد جذب اجرامی بزرگ‌تر می‌شوند و درنهایت سیاره‌ها شکل می‌گیرند.

پیش از این، در چنین ناحیه‌ای از منظومه‌های ستاره‌ای بخار آب کشف نشده بود. به همین دلیل دانشمندان تصور می‌کردند شکل‌گیری سیارات سنگی دارای آب در این فاصله بسیار نادر است.

اخترشناسان همچنان از وجود پیش‌سیاره‌ها در دیسک درونی PDS 70 مطمئن نیستند. البته مواد اولیه لازم برای شکل‌گیری این سیارات به شکل سیلیکا در آن وجود دارد. پس اگر سیاره‌های سنگی در آن شکل بگیرند، از همان آغاز آب خواهند داشت.

منشأ آب از کجاست؟

طبق پژوهشی که اخترشناسان در ژورنال Nature منتشر کرده‌اند، دو منشأ احتمالی برای آب موجود در دیسک درونی قابل تصور است.

اول اینکه مولکول‌های آب در همان محل شناسایی از ترکیب اتم‌های هیدروژن و اکسیژن تشکیل می‌شوند. احتمال دوم این است که ذرات پوشیده در یخ از دیسک بیرونی، با عبوری عجیب از مدار دو غول گازی، به دیسک درونی رسیده و تصعید شده‌اند.

یکی پرسش دیگر این است که بخار آب در نزدیکی ستاره میزبان چگونه بقا پیدا کرده؟ جایی که تابش فرابنفش مولکول‌های آب را درهم می‌شکند.

احتمالاً غبار اطراف و حتی مولکول‌های آب دیگر نقش سپری محافظتی را برای مولکول‌های آب ایفا می‌کنند. بنابراین آبی که در دیسک درونی منظومه PDS 70 کشف شده، از نابودی نجات پیدا کرده است.