Met behulp van het Mid-InfraRed Instrument (MIRI) aan boord van de Webb-ruimtetelescoop hebben astronomen hete waterdamp ontdekt in het binnenste deel van een schijf van gas en stof rond de jonge ster PDS 70.
Eventuele rotsachtige planeten-in-wording in dit deel van de schijf zouden dus kunnen profiteren van een aanzienlijk lokaal waterreservoir en al tijdens hun vorming van water worden voorzien (Nature).
Met een geschatte leeftijd van 5,4 miljoen jaar is PDS 70 de eerste relatief oude schijf waarin astronomen water hebben gedetecteerd.
Het gas- en stofgehalte van planeetvormende schijven neemt na verloop van tijd af.
Het stof en gas rond een ster wordt verdreven door de straling of wind van de centrale ster of klontert samen tot grotere brokstukken die uiteindelijk planeten vormen.
Omdat bij eerdere onderzoeken van vergelijkbare schijven geen water werd ontdekt, vermoedden astronomen dat het water in het centrale deel van een planeetvormende schijf niet bestand is tegen de intense straling van de ster, wat ertoe zou leiden dat de omgeving waar rotsachtige planeten ontstaan heel droog is.
De MIRI-waarnemingen laten zien dat de centrale delen van oudere, stofarme schijven toch niet zo droog zijn.
En als dat klopt, zouden veel aardse planeten die zich in deze regionen vormen weleens geboren kunnen worden met een cruciaal ingrediënt voor de instandhouding van leven. Daarbij moet wel worden opgemerkt dat er tot nu toe geen planeten zijn opgespoord in het centrale deel van de schijf rond PDS 70.
Wel hebben astronomen verder naar buiten twee zogeheten gasreuzen ontdekt: PDS 70 b en c.
Deze planeten hebben tijdens hun groei stof en gas om zich heen verzameld terwijl ze om hun moederster draaiden, waardoor er een brede ringvormige opening in de schijf is ontstaan waarin bijna geen materiaal (meer) te vinden is. Omdat de aanwezigheid van water enigszins onverwacht was, onderzoeken de wetenschappers nu verschillende scenario’s om hun ontdekking te verklaren.
Eén mogelijkheid is dat het water een overblijfsel is van de waterrijke nevel die aan de schijffase voorafging.
Een andere bron zou gas kunnen zijn dat binnenkomt vanuit de buitenste delen van de schijf van PDS 70.
Onder bepaalde omstandigheden kunnen daar zuurstof- en waterstofgas samenkomen en waterdamp vormen.
Deze damp kan vervolgens worden meegesleept door ijskoude stofdeeltjes die vanuit de buitenste stofring naar binnen migreren.
De centrale ster is nog zo zwak dat hij het waterijs in de buitendelen van de schijf niet kan doen verdampen.
Pas wanneer de stofdeeltjes dichter bij de ster komen, verandert het ijs dat ze meenemen in gas. (EE)
(Image Credit: MPIA)
