PDS 70 är en mycket ung stjärna i riktning mot stjärnbilden
Kentauren. 370 ljusår bort från oss. Nya
rön från PDS 70 planetsystem visar att här finns både en inre och en yttre skiva av gas och
stoft åtskilda av ett 8 miljarder
kilometer gap och i det gapet finns två kända gasjätteplaneter. PDS 70b och PDS
70bc i sina egna banor. Men i PDS 70b:s bana kan ses ett gasmoln vilket kan innehålla en trojanplanet
som då ligger i samma bana som PDS 70b. (se
mitt inlägg av den 28 juli)
Nya mätningar av NASA: s James Webb Space Telescopes
MIRI (Mid-Infrared Instrument) har nu upptäckt vattenånga i systemets inre
skiva på ett avstånd av mindre än 160 miljoner kilometer från dess sol PDS 70.
En region där stenplaneter kan bildas. Detta är den första upptäckten av vatten
i en region av en protoplanetär skiva som redan är känd för att vara värd för
två eller flera protoplaneter.
Vatten har upptäckts i andra skivor men inte inom ett system där planeter är under bildning. Vi kunde inte göra den här
typen av mätningar före Webbteleskopet, beskriver huvudförfattaren Giulia
Perotti från Max Planck-institutet för astronomi (MPIA) i Heidelberg, Tyskland.
Upptäckten är extremt spännande då den finns i regionen
där steniga planeter som liknar jorden vanligtvis bildas, tillade MPIA:s
Thomas Henning, medförfattare till studien. Henning är medansvarig forskare för
Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) med vilket upptäckten gjordes och förste forskare i
MINDS-programmet (MIRI Mid-Infrared Disk Survey) som samlade in data.
PDS 70 är en stjärna av K-typ, kallare än vår sol
och som uppskattas vara 5,4 miljoner år gammal. Detta är relativt gammalt när
det gäller stjärnor som har planetbildande skivor vilket gjorde upptäckten av
vattenånga överraskande.
Med tiden minskar gas- och damminnehållet i
planetbildande skivor. Antingen trycker den centrala stjärnans strålning och
vindar bort material eller så växer stoftet till större objekt som så
småningom blir planeter. Tidigare studier har inte upptäckt vatten i de
centrala regionerna av liknande skivor av samma ålder, Därför misstänkte astronomer tidigare att vatten inte
klarade den hårda stjärnstrålningen utan skulle leda till en torr miljö där stenplaneter bildas.
Astronomer har ännu inte upptäckt några planeter som
bildas inuti den inre skivan av PDS 70. De ser dock råvarorna till steniga
världar i form av silikater. Detekteringen av vattenånga innebär att om steniga
planeter bildas här kommer de att ha vatten tillgängligt från början.
– Vi hittar en relativt hög mängd små stoftkorn där.
I kombination med vår upptäckt av vattenånga är den inre skivan en mycket
spännande plats, beskriver medförfattaren till studien Rens Waters vid Radboud
University i Nederländerna.
Upptäckten väcker frågan om var vattnet komnit från.
MINDS-teamet överväger två olika scenarier för att förklara det.
En möjlighet är att vattenmolekyler bildas på den plats
vi fann dem när väte- och syreatomer kombineras. En andra möjlighet är att
isbelagda dammpartiklar transporteras från den svala yttre skivan till den heta
inre skivan, där vattenisen då sublimerar och förvandlas till vattenånga. Ett
sådant transportsystem skulle vara förvånande eftersom dammet skulle behöva
korsa det stora gapet mellan de två gasplaneterna.
En annan fråga som upptäckten väcker är hur vatten kan
bestå så nära stjärnan. Stjärnans ultravioletta ljus borde bryta isär vattenmolekyler. Mest sannolikt fungerar omgivande material i form av damm och vattenmolekyler som en skyddande sköld.
Forskarteamet kommer längre fram att använda
ytterligare två av Webbs instrument, NIRCam (Near-Infrared Camera) och NIRSpec
(Near-Infrared Spectrograph) för att studera PDS 70-systemet i ett försök att
få en större förståelse av fenomenet.
Bild vikipedia. En bild av ALMA-teleskopet av en
planetär skiva runt exoplaneten PDS 70c. Man misstänker även att det finns en
exoplanet PDS 70d här också en såkallad trojan. Se mitt inlägg av den fredag 28
juli.
