Estará a água gelada dispersa em sistemas em volta de outras estrelas?
© NASA (ilustração de disco de detritos contendo água gelada)
Os astrônomos há muito que esperam que sim, em parte com base em anteriores detecções da sua forma gasosa, vapor de água, e na sua presença no nosso próprio Sistema Solar.
Agora há evidências definitivas: pesquisadores confirmaram a presença de água gelada cristalina num disco de detritos poeirentos que orbita uma estrela semelhante ao Sol a 155 anos-luz de distância, utilizando dados detalhados conhecidos como espectros do telescópio espacial James Webb da NASA. Em 2008, dados do telescópio espacial Spitzer da NASA, já aposentado, sugeriram a possibilidade de existir água gelada neste sistema.
A água gelada é um ingrediente vital nos discos em torno de estrelas jovens, influencia fortemente a formação de planetas gigantes e pode também ser entregue por pequenos corpos, como cometas e asteroides, a planetas rochosos já formados. Agora que foi detectada água gelada com o Webb, será possível estudar como estes processos se desenrolam de novas formas em muitos outros sistemas planetários.
A estrela, catalogada HD 181327, é significativamente mais jovem do que o nosso Sol. Estima-se que tenha 23 milhões de anos, em comparação com os 4,6 bilhões de anos do Sol. A estrela é um pouco mais massiva do que o Sol, e é mais quente, o que levou à formação de um sistema ligeiramente maior ao seu redor.
As observações do Webb confirmam a existência de uma divisão significativa entre a estrela e o seu disco de detritos, uma vasta área livre de poeira. Mais longe, o seu disco de detritos é semelhante ao Cinturão de Kuiper do nosso Sistema Solar, onde se encontram planetas anões, cometas e outros objetos de gelo e rocha (e que por vezes colidem uns com os outros). Há bilhões de anos, o Cinturão de Kuiper era provavelmente semelhante ao disco de detritos desta estrela.
O HD 181327 é um sistema muito ativo. Há colisões regulares e contínuas no seu disco de detritos. Quando estes corpos gelados colidem, liberam minúsculas partículas de água gelada empoeirada que têm o tamanho perfeito para serem detectadas pelo Webb. A água gelada não está espalhada uniformemente por este sistema. A maior parte encontra-se onde é mais frio e mais longe da estrela. A área exterior do disco de detritos é constituída por mais de 20% de água gelada.
Quanto mais perto os pesquisadores olhavam, menos água gelada encontravam. No meio do disco de detritos, o Webb detectou cerca de 8% de água gelada. Aqui, é provável que as partículas de água gelada sejam produzidas um pouco mais depressa do que são destruídas. Na área do disco de detritos mais perto da estrela, o Webb não detectou quase nenhuma. É provável que a luz ultravioleta da estrela vaporize as partículas de água gelada mais próximas. Também é possível que rochas conhecidas como planetesimais tenham "trancado" água gelada nos seus interiores, que não pode ser detectada.
A presença de água gelada ajuda a facilitar a formação de planetas. Os materiais gelados podem também ser "entregues" a planetas terrestres que se podem formar ao longo de algumas centenas de milhões de anos em sistemas como este.
Um artigo foi publicado na revista Nature.
Fonte: Space Telescope Science Institute