24 Jul Webb ha detectado vapor de agua en PDS 70

Webb ha detectado vapor de agua en el disco interno de PDS 70, un sistema solar ubicado a 370 años luz de distancia, gracias a las mediciones realizadas por el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI). Esta es la primera detección de agua en la región terrestre de un disco que ya se sabe que alberga dos o más protoplanetas.

El agua es esencial para la vida tal como la conocemos. Sin embargo, los científicos debaten cómo llegó a la Tierra y si los mismos procesos podrían crear exoplanetas rocosos orbitando estrellas distantes.

Es posible que surjan nuevos conocimientos del sistema PDS 70, que alberga un disco interno y un disco externo que están separados por una brecha de ocho mil millones de kilómetros, dentro de los cuales se encuentran dos planetas gigantes gaseosos conocidos.

Webb marca la diferencia

Webb ha detectado vapor de agua en el disco interno de PDS 70 con el instrumento MIRI a distancias de menos de 160 millones de kilómetros de la estrella, la región donde se pueden estar formando planetas terrestres rocosos (la Tierra orbita a 150 millones de kilómetros de nuestro Sol).

“Hemos visto agua en otros discos, pero no tan cerca y en un sistema donde los planetas se están formando actualmente. No pudimos hacer este tipo de medición antes de Webb”, dijo la autora principal Giulia Perotti del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA) en Heidelberg, Alemania.

“Este descubrimiento es extremadamente emocionante, ya que explora la región donde normalmente se forman los planetas rocosos similares a la Tierra”, agregó el director de MPIA, Thomas Henning, coautor del artículo.

Henning es co-investigador principal del MIRI (Mid-InfraRed Instrument) de Webb, que realizó la detección, y el investigador principal del programa MINDS (MIRI Mid-Infrared Disk Survey) que tomó los datos.

Agua para la formación de planetas

PDS 70 es una estrella de tipo K, más fría que nuestro Sol, y se estima que tiene 5,4 millones de años. Esta es una edad muy avanzada para una estrella con discos con planetas en formación, lo que hace que el descubrimiento del vapor de agua sea aún más sorprendente.

Con el tiempo, el contenido de gas y polvo de los discos de planetas en formación disminuye: O la radiación y los vientos de la estrella central eliminan dicho material, o el polvo se convierte en objetos más grandes que terminan formando planetas.

Como estudios anteriores no pudieron detectar agua en las regiones centrales de discos de edad similar, los astrónomos sospechaban que podría no sobrevivir a la fuerte radiación estelar, lo que llevaría a un ambiente seco en la formación de planetas rocosos.

Materia prima para construir mundos

Los astrónomos aún no han detectado la formación de ningún planeta dentro del disco interno de PDS 70. Sin embargo, han visto la materia prima para construir mundos rocosos, en forma de silicatos.

La detección de vapor de agua implica que si allí se están formando planetas rocosos, tendrán agua disponible desde el principio.

“Encontramos una cantidad relativamente grande de pequeños granos de polvo. Combinado con nuestra detección de vapor de agua, el disco interno es un lugar muy emocionante”, dijo el coautor Rens Waters de la Universidad de Radboud en los Países Bajos.

El origen del agua

El descubrimiento plantea la pregunta: ¿de dónde vino el agua?. El equipo de MINDS ha considerado dos escenarios diferentes para explicar su hallazgo:

• Una posibilidad es que las moléculas de agua se estén formando en el sitio donde las detectamos, a medida que se combinan los átomos de hidrógeno y oxígeno.
• Una segunda posibilidad es que las partículas de polvo recubiertas de hielo se transporten desde el disco exterior frío al disco interior caliente, donde el hielo de agua se sublima y se convierte en vapor. Tal sistema de transporte sería sorprendente, ya que el polvo tendría que cruzar la gran brecha abierta por los dos planetas gigantes.

Otra pregunta que plantea el descubrimiento es cómo el agua podría sobrevivir tan cerca de la estrella, donde la luz ultravioleta de la estrella debería romper las moléculas de agua.

Lo más probable es que el material circundante, como el polvo y otras moléculas de agua, sirva como escudo protector. Como resultado, el agua detectada cerca del PDS 70 podría sobrevivir a la destrucción.

En última instancia, el equipo utilizará dos de los otros instrumentos de Webb, la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) y el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) para estudiar el sistema PDS 70 en un esfuerzo por obtener una comprensión aún mayor.

Fuente: Webb detects water vapour in rocky planet-forming zone | ESA/Webb