ALMA TROVA LA VIA DELL’ACQUA

La firma chimica dell’acqua gassosa nel disco planetario V883 Orionis.

Un’esplosione di energia della stella V883 Orionis ha consentito agli astronomi di rilevare la presenza del prezioso elemento allo stato gassoso.

L’ESO (European Southern Observatory o Osservatorio Europeo Australe) permette agli scienziati di tutto il mondo di scoprire i segreti dell’Universo attraverso i propri telescopi. L’organizzazione intergovernativa, fondata nel 1962, è composta da nazioni europee, incluse Svizzera e Regno Unito ed è ospitata in Cile, dove gestisce tre aree: La Silla, Paranal e Chajnantor.

Telescopio ALMA in Cile

Il deserto cileno di Atacama è un luogo meraviglioso con presupposti ideali per osservare il cielo.

Il sito di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ) è composto da 66 antenne di alta precisione, a distanze che raggiungono i 16 chilometri, con strumenti pensati per studiare la luce proveniente da alcuni dei più freddi oggetti dell’Universo. Questa luce ha lunghezze d’onda di circa un millimetro, fra la luce infrarossa e le onde radio ed è conosciuta come radiazione millimetrica e submillimetrica.

Gli scienziati analizzano le condizioni chimiche e fisiche nelle nubi molecolari di dense regioni di gas e polvere dove nascono nuove stelle, spazi oscuri se guardati nella luce visibile, ma brillanti nella parte millimetrica e submillimetrica dello spettro.

L’8 marzo, su Nature, è comparso un articolo dove John J. Tobin, del National Radio Astronomy Observatory USA ed autore principale dell’elaborato, ha reso nota un’importante scoperta.

Usando ALMA, alcuni astronomi hanno rilevato acqua allo stato gassoso nel disco di formazione planetaria intorno alla stella V883 Orionis, a circa 1300 anni luce dalla Terra. Una firma chimica del viaggio dalle nubi di gas da cui nascono stelle fino ai pianeti, a sostegno dell’ipotesi che l’acqua sulla Terra sia più antica del Sole.

Quando una nube di gas e polvere collassa, forma una stella al centro intorno a cui si sviluppa un disco. Nel corso di pochi milioni di anni, la materia nel disco si aggrega in comete, asteroidi ed infine pianeti.

Acqua normale e pesante
L’immagine nel riquadro mostra l’acqua normale, con un atomo di ossigeno e due atomi d’idrogeno ed una versione più pesante in cui un atomo d’idrogeno è sostituito dal deuterio.

L’acqua di solito è formata da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno. Il gruppo di Tobin ha esaminato una versione con uno degli atomi di idrogeno sostituito dal deuterio, un isotopo pesante dell’idrogeno.

L’acqua semplice e quella pesante si formano in condizioni diverse con una relazione utile per risalire alla localizzazione ed all’epoca del loro inizio.

Il viaggio dell'acqua dalle nubi alle giovani stelle e poi dalle comete ai pianeti.

Il viaggio dell’acqua, prima dalle nubi alle giovani stelle e poi dalle comete ai pianeti, era già noto, ma non c’era il collegamento tra stelle e comete. Tobin ha dichiarato come V883 Orionis sia l’anello mancante. La composizione dell’acqua nel disco è molto simile a quella delle comete nel Sistema Solare a conferma della teoria che l’acqua nei sistemi planetari risalga a miliardi di anni fa nello spazio interstellare, prima del Sole e sia stata ereditata relativamente immutata dalle comete e dalla Terra.

Distribuzione del'acqua
Distribuzione spaziale di acqua (a sinistra, arancione), polvere (al centro, verde) e monossido di carbonio (blu, a destra).

La coautrice Margot Leemker, studentessa dottoranda presso l’Osservatorio di Leida nei Paesi Bassi, ha spiegato come la maggior parte dell’acqua nei dischi dei pianeti sia congelata, quindi normalmente nascosta alla nostra vista. L’acqua sotto forma di vapor acqueo invece s’individua grazie alla radiazione emessa dalle molecole mentre ruotano e vibrano, verso il centro vicino alla stella, dove fa più caldo in regioni coperte dallo stesso disco di polvere e molto piccole per essere riprese con i telescopi.

Fortunatamente, un recente studio ha mostrato che il disco di V883 Orionis sia riscaldato da una forte emissione di energia proveniente dalla stella.

Le osservazioni hanno permesso di stabilire che il disco contiene almeno 1200 volte la quantità di acqua presente in tutti gli oceani della Terra.

 

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Immagini: ESO/L. Calçada – Nature

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