Een internationaal team van astrofysici heeft de eerste spectrale gegevens over protoplanetaire schijven onderzocht.
Onderzoekers analyseerden de omstandigheden in interngebieden van dergelijke schijven waar naar verwachting rotsachtige exoplaneten zullen ontstaan. De eerste resultaten, gepresenteerd in twee artikelen, demonstreren de diversiteit van rotsachtige planeetvormingsgebieden. De schijven variëren van omgevingen die rijk zijn aan koolstofhoudende verbindingen tot agglomeraten die koolstofdioxide en sporen van water bevatten.
Zoals vingerafdrukken, verschillende chemicaliënstoffen creëren unieke, identificeerbare markeringen in infraroodspectra verzameld door de James Webb Space Telescope. De wetenschappers gebruiken deze gegevens om de chemische samenstelling van de bestudeerde regio's, in dit geval protoplanetaire schijven, te bepalen.
Analyse van het spectrum van de protoplanetaire schijf van de ster GW Lup. Afbeelding: S. Grant et al., MPIA
Een van de studiegebieden iswarme binnenschijf van een jonge lichte ster GW Lup. Uit de analyse bleek dat dit een "droog" gebied is, waarin zich bijna geen watermoleculen bevinden. Daarbij vonden de onderzoekers moleculen die koolstof en zuurstof bevatten, evenals, voor het eerst in een protoplanetaire schijf, een zeldzame versie van het koolstofdioxidemolecuul dat een zware isotoop van koolstof bevat. Het gebrek aan water zou de leegte rond de centrale ster kunnen verklaren, een gebied zonder gas, merken de wetenschappers op.
Analyse van het spectrum van de protoplanetaire schijf van de ster J160532. Afbeelding: S. Grant et al., MPIA
In het spectrum van een andere protoplanetaire schijf,rond de lichte ster J160532 hebben wetenschappers warm waterstofgas en waterstof-koolstofverbindingen ontdekt met een temperatuur van ongeveer 230 ° C. Het sterkste spectrale signaal komt van hete acetyleenmoleculen, elk bestaande uit twee koolstofatomen en twee waterstofatomen.
Andere niet minder warme organische gassenDe moleculen zijn diacetyleen en benzeen, voor het eerst ontdekt in een protoplanetaire schijf, en waarschijnlijk ook methaan. Uit analyse blijkt dat deze schijf meer koolstof dan zuurstof bevat. Een dergelijk mengsel van chemische samenstelling zou ook de daar gevormde planetaire atmosferen kunnen beïnvloeden.
Onderzoekers merken op dat zelfs de eerstede resultaten van de analyse zeggen dat "James Webb" "een gouden eeuw in de astronomie opent". Toekomstig onderzoek zal helpen om meer te weten te komen over de voorwaarden voor de vorming van planeten en om die te vinden waarop leven kan bestaan.
Lees verder:
"Zee" van quarks binnen één proton: waar bestaat een elementair deeltje uit
Kijk naar de kaart met de hoogste resolutie van Mars: 110.000 frames en 5,7 biljoen pixels
Wetenschappers hebben een ultrahelder object bestudeerd dat in strijd is met de wet van de natuurkunde
Op de omslag: een artistieke illustratie van de diversiteit aan moleculen in een protoplanetaire schijf. Afbeelding: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / MPIA