Astronomowie wykryli znaczną ilość pary wodnej w dysku protoplanetarnym wokół młodej gwiazdy, HL Tauri, znajdującej się 450 lat świetlnych od Ziemi. Zawartość wody w tym dysku jest przynajmniej trzykrotnie większa niż suma wód wszystkich oceanów Ziemi, a co więcej, woda ta skoncentrowana jest w wewnętrznym obszarze dysku, gdzie formują się skaliste planety.

Odkrycie to, opublikowane w „Nature Astronomy” przez Stefano Facchiniego z Uniwersytetu w Mediolanie, rzuca nowe światło na proces formowania się planet. HL Tau, młoda gwiazda, która jest obserwowanym celem w poszukiwaniach zrozumienia formowania planet, zaskoczyła naukowców obfitością wody w swoim dysku protoplanetarnym.

Obraz uzyskany za pomocą ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pokazuje dysk protoplanetarny wokół HL Tauri z nigdy wcześniej niewidzianymi podstrukturami oraz potencjalnymi pozycjami formujących się planet w ciemnych plamach systemu. Jest to najwyraźniejszy obraz uzyskany przez ALMA, nawet ostrzejszy niż te rutynowo osiągane przez Teleskop Hubble’a w świetle widzialnym.

W pracy naukowej podkreślono, że obserwacje ALMA otwierają drogę do charakteryzacji zawartości wody w wewnętrznych regionach dysków protoplanetarnych. ALMA, dzięki swojej wyjątkowej rozdzielczości kątowej i czułości, nawet w zakresach spektralnych o niskiej transmisji atmosferycznej, dostarcza obrazy przestrzenne i spektralne pary wodnej.

Analiza sugeruje, że w wewnętrznych 17 jednostkach astronomicznych systemu dostępnych jest co najmniej 3,7 oceanów Ziemi w postaci pary wodnej. Obserwacje nie tylko znalazły wodę w regionie, gdzie formują się skaliste planety, ale także w jednej z luk, wskazując na to, że planeta może akumulować materiał dysku, zwiększając swoją masę, a woda staje się częścią tej planety.

Wyniki te są możliwe dzięki możliwościom ALMA, jedynej instalacji zdolnej do przestrzennego rozróżnienia wody w chłodnym dysku formującym planety. Badania nad związkiem między wodą a pyłem w dysku formującym planety są kluczowe, ponieważ tam, gdzie jest wystarczająco zimno, aby woda zamarzła na cząstkach pyłu, cząstki te łatwiej się łączą, wspomagając proces formowania planet.

To odkrycie nie tylko dostarcza bezpośrednich dowodów na obecność wody w dysku protoplanetarnym, ale także wskazuje na podobieństwo procesów i mechanizmów formowania planet, takich jak w naszym własnym Układzie Słonecznym 4,5 miliarda lat temu. Praca ALMA w badaniach nad dyskami protoplanetarnymi wokół młodych gwiazd była niezwykle ważna, ale nadchodzące teleskopy, takie jak Extremely Large Telescope, zapewnią jeszcze głębszy i bardziej szczegółowy wgląd w proces formowania planet.

Źródło: Universe Today