Un team internazionale che include astrofisici occidentali Els Peters E Jan CammyÈ stata riscontrata la distruzione e la riformazione di una grande quantità di acqua nel disco di formazione planetaria situato al centro della Nebulosa di Orione.
Questa scoperta è stata resa possibile da un approccio originale e interdisciplinare che combina le osservazioni di Telescopio spaziale James Webb (JWST) e calcoli di fisica quantistica.
Lo studio, parte del programma PDRs4All Early Release Science, è stato condotto da… Università di Parigi-Saclay La dottoranda Marion Zanessi ha pubblicato oggi su Astronomia della natura.
PDR4All È uno dei 13 programmi scientifici a rilascio anticipato selezionati dalla NASA per dimostrare le capacità del telescopio spaziale James Webb e riunisce un consorzio internazionale.
Els Peters
“È davvero impressionante che in pochi pixel di osservazioni, concentrandoci su poche righe, possiamo scoprire che un intero oceano di acqua evapora ogni mese”, ha affermato Peters, il co-investigatore principale dello studio. PDRs4All e membro della facoltà presso Istituto occidentale per l'esplorazione della Terra e dello spazio. “Questa scoperta si basava su una piccola parte dei nostri dati spettroscopici. È entusiasmante avere molti dati da estrarre e non vedo l'ora di vedere cos'altro possiamo trovare.”
L’acqua è un elemento essenziale per l’emergere della vita così come viene attualmente intesa. Sulla Terra, la maggior parte dell’acqua dei nostri oceani si è formata molto prima della nascita del sistema solare, nelle regioni fredde dello spazio interstellare a -250 gradi Celsius. Tuttavia, è possibile che parte di quest’acqua sia stata distrutta e riformata a temperature più elevate (100-500°C) quando il sistema solare era ancora solo un disco di gas e polvere in orbita attorno al nostro sole nascente.
Per comprendere il misterioso processo di riciclaggio dell'acqua, il team astronomico internazionale ha puntato il telescopio spaziale James Webb su d203-506, un disco di formazione planetaria situato nella Nebulosa di Orione, un vivaio di sistemi planetari. L'intensa radiazione ultravioletta prodotta dalle stelle massicce distrugge e ricrea l'acqua in D203-506, rendendolo un vero e proprio laboratorio interstellare.
Jan Cammy
“Il telescopio James Webb è incredibilmente potente. Non stiamo parlando di trovare un ago in un pagliaio per questa scoperta. Questo è un ago in un pagliaio fatto di aghi”, ha detto Kami. Fisica e astronomia Professore e membro principale di PDRs4All.
Salto quantico
In collaborazione con gli esperti di dinamica quantistica di Complesso per le comunicazioni nello spazio profondo di Madrid (Spagna) e Osservatorio di Leida (Paesi Bassi) è stata la chiave per capire come osservare la formazione e la distruzione di molecole situate a più di 1.000 anni luce di distanza.
Quando l'acqua viene distrutta dalle radiazioni ultraviolette, viene rilasciata una molecola di idrossile, seguita dall'emissione di fotoni che viaggiano fino al telescopio spaziale James Webb. In totale, si stima che l'equivalente di tutta l'acqua degli oceani terrestri venga distrutta ogni mese e reintegrata nel sistema d203-506.
Ma la storia non finisce qui. Attraverso un meccanismo simile, il telescopio spaziale James Webb rivela che l’idrossile, un intermedio chiave nella formazione dell’acqua, viene prodotto in abbondanza anche dall’ossigeno atomico. È possibile che alcune delle acque che compongono gli oceani terrestri abbiano subito un simile ciclo.
A sinistra e al centro: il piccolo disco d203-506 sepolto nella Nebulosa di Orione visto dal telescopio spaziale James Webb ©NASA/ESA/CSA/PDRs4All/Salomé. A destra: un'animazione che mostra come la formazione e la distruzione dell'acqua sono state rivelate dalle osservazioni del telescopio spaziale James Webb. ©M. Zanez
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