Donedavno su znanstvenici mogli samo nagađati jesu li udaljeni zvjezdani sustavi nastajali u ledenim uvjetima poput onih u našem Sunčevu sustavu. Sada je, prvi put, Svemirski teleskop James Webb (JWST) pružio astronomima čvrste dokaze koji potvrđuju desetljećima staru teoriju koja kaže da su ledeni materijali ne samo prisutni već igraju ključnu ulogu u oblikovanju mladih planetarnih sustava.
Teleskop James Webb ponovno pomiče granice
Znanstvenici s američkog Sveučilišta Johns Hopkins, pod vodstvom Chena Xiea, usmjerili su Webbov bliski infracrveni spektrograf (NIRSpec) prema HD 181327, 23 milijuna godina staroj zvijezdi sličnoj Suncu, udaljenoj 155 svjetlosnih godina od Zemlje. Za razliku od našeg zrelog Sunčeva sustava, HD 181327 još uvijek posjeduje protoplanetarni disk krhotina koji se nije potpuno oblikovao u planete.
Mogućnosti JWST-a omogućile su nedvosmislenu detekciju vodenog leda u tom disku. Webb je nedvosmisleno detektirao ne samo vodeni led već kristalni vodeni led, koji se također nalazi na mjestima poput Saturnovih prstenova i ledenih tijela u Kuiperovu pojasu našeg Sunčeva sustava. Prisutnost vodenog leda pomaže stvaranju planeta. Ledeni materijali također bi mogli na kraju biti "isporučeni" na stjenovite planete koji bi se mogli formirati tijekom nekoliko stotina milijuna godina u ovakvim sustavima, pojasnio je Xie u priopćenju za javnost NASA-e.
Potvrda prethodnih pretpostavki
Analiza je pokazala da vodeni led čini više od 20 posto mase vanjskog prstena krhotina, slično Kuiperovu pojasu, gdje su uobičajene prljave grudice snijega sastavljene od leda i prašine. Nasuprot tome, led čini tek oko 8 posto materijala u srednjem pojasu diska, dok je u blizini same zvijezde gotovo potpuno odsutan. Taj pad vjerojatno je uzrokovan UV isparavanjem ili ledom zarobljenim u stjenovitim planetezimalima.
Otkrića JWST-a potvrđuju sumnje koje je prvi izrazio NASA-in teleskop Spitzer još 2008. godine. Kad sam bila studentica prije 25 godina, moj mentor mi je rekao da bi trebalo biti leda u diskovima krhotina, ali prije Webba nismo imali dovoljno osjetljive instrumente za takva opažanja. Najviše je zapanjujuće to što ti podaci izgledaju slično nedavnim opažanjima teleskopa drugih objekata u Kuiperovu pojasu našeg Sunčeva sustava, kaže Christine Chen iz Instituta za svemirski teleskop (STScI) i suautorica studije koja je objavljena u časopisu Nature.
Vrlo aktivan protoplanetarni sustav
Osim ledenih prstenova, Webb je također otkrio područje bez prašine blizu zvijezde i znakove aktivnih sudara u vanjskom disku. HD 181327 je vrlo aktivan sustav. Postoje redoviti, kontinuirani sudari u njegovu disku krhotina. Kada se ta ledena tijela sudare, oslobađaju sitne čestice prašnjavog vodenog leda, koje su savršene veličine za detekciju pomoću Webba, rekla je Chen.
