“James Webb” pela primeira vez na história descobriu água em um disco protoplanetário em uma zona potencialmente habitável

A água é uma condição sine qua non para a origem da vida como a conhecemos. Mas só a água não é suficiente. Deve estar na forma líquida e, idealmente, salpicar entre as rochas com pitorescos lagos, rios, mares e oceanos. Sinais de uma futura combinação de todos os “James Webb” acima descobertos em um sistema estelar a uma distância de 370 anos-luz de nós. Esta é a primeira vez que a água foi encontrada na zona de formação de planetas terrestres habitáveis.

O sistema PDS 70 visto por um artista. Fonte da imagem: MPIA

A descoberta foi feita no sistema PDS 70, em cuja zona habitável já foram descobertos exoplanetas e até dois exoplanetas na mesma órbita. A estrela hospedeira do sistema pertence às estrelas do tipo espectral K. É mais fria que o Sol. Sua idade é estimada em 5,7 milhões de anos, e é relativamente velho para ter um disco protoplanetário. No entanto, a estrela possui um disco protoplanetário e é dividido em duas partes com um intervalo de 8 bilhões de km, no qual estão localizados dois exoplanetas gigantes.

Consequentemente, em algum momento no futuro, os planetas nascerão em discos protoplanetários, e aqueles que estiverem mais próximos da estrela se encontrarão em sua zona habitável. Em outras palavras, a água sobre eles estará na forma líquida, e esses exoplanetas prometem ser terrestres de rochas, o que confirmou a observação de Webb.

Os espectrômetros deste observatório espacial mostraram tanto a presença de grandes grânulos de poeira rochosa no disco protoplanetário interno quanto vapor d’água, o que foi uma surpresa. Ninguém ainda detectou vapor d’água em discos protoplanetários tão próximos de uma estrela em um momento tão tardio da existência de um disco protoplanetário. De acordo com os modelos aceitos da evolução de estrelas e sistemas, a radiação ultravioleta de uma estrela no momento em que foi observada deveria ter destruído as moléculas de água. Mas por algum motivo isso não aconteceu. Assim, no próximo disco protoplanetário das estrelas, poeira e pedras se acumulam simultaneamente em protoplanetas e, ao mesmo tempo, a água se acumula sobre eles, o que promete levar ao surgimento de um mundo rochoso potencialmente adequado para a origem da vida.

Os dados do Webb sobre a detecção no espectro da água corresponderam quase perfeitamente aos previstos teoricamente. Fonte da imagem: NASA

O vapor de água foi detectado a uma distância de 160 milhões de km da estrela. Isso é mais longe do que a Terra está do Sol (93 milhões de km de nós até nossa estrela), mas ainda é suficiente para que a água esteja na forma líquida lá. Permanece um mistério como a água conseguiu chegar até lá, ou evitar a destruição pela radiação ultravioleta. Há duas hipóteses sobre isso. Segundo um, a água apareceu no processo de reação do hidrogênio com o oxigênio. De acordo com outra suposição, a água entrou no disco protoplanetário interno do disco frio externo na forma de gelo e se transformou em vapor nele. Outras observações ajudarão a encontrar a resposta para esse enigma. Os cientistas relataram sua descoberta na revista Nature.