James Webb observa a nuvem gelada para aprender sobre a formação de exoplanetas
Veja como construir um exoplaneta : Você começa com uma estrela cercada por um disco de poeira e gás. À medida que a estrela queima e envia rajadas de vento estelar, a poeira no disco começa a interagir e se formar em aglomerados. Esses aglomerados atraem mais poeira, transformando-se em seixos e depois em rochas, e o gás ajuda essas rochas a se unirem. Eles crescem, pegando cada vez mais material e limpando sua órbita ao redor da estrela. Estes são o primeiro estágio do desenvolvimento planetário, chamados planetesimais.
Há outro ingrediente importante para o crescimento de um planeta: gelo. Nas nuvens frias de poeira e gás, o gelo se forma como uma espécie de gelo nos grãos de poeira . Esses grãos gelados carregam alguns dos principais ingredientes para um planeta potencialmente habitável, como carbono, hidrogênio e oxigênio. Aqui na Terra, acredita-se que alguns desses ingredientes podem ter sido trazidos para o nosso planeta por cometas gelados , mas em outros sistemas, esses gelos podem ter estado presentes quando os exoplanetas se formaram.
Agora, pesquisadores usando o Telescópio Espacial James Webb examinaram as profundezas frias e escuras de uma nuvem molecular para procurar esses gelos que poderiam formar a base para futuros exoplanetas. Olhando para uma nuvem de poeira e gás chamada Chameleon I, eles foram capazes de identificar gelos feitos de água, bem como outras moléculas como amônia e metano.
“Nossos resultados fornecem informações sobre o estágio inicial de química escura da formação de gelo nos grãos de poeira interestelar que se transformarão em pedras de tamanho centimétrico a partir das quais os planetas se formam em discos”, disse a pesquisadora principal Melissa McClure, do Observatório de Leiden, em um comunicado . . “Essas observações abrem uma nova janela nos caminhos de formação para as moléculas simples e complexas necessárias para fazer os blocos de construção da vida.”
Um achado importante foi a identificação de uma molécula orgânica complexa, o metanol. Conhecidas como os blocos de construção da vida, as moléculas orgânicas são a chave para entender como a vida pode se desenvolver em ambientes além da Terra.
“Nossa identificação de moléculas orgânicas complexas, como metanol e potencialmente etanol, também sugere que os muitos sistemas estelares e planetários que se desenvolvem nesta nuvem em particular herdarão moléculas em um estado químico bastante avançado”, disse outro dos pesquisadores, Will Rocha, do Observatório de Leiden. . “Isso pode significar que a presença de moléculas prebióticas em sistemas planetários é um resultado comum da formação estelar, e não uma característica única do nosso próprio Sistema Solar.”
Os pesquisadores usaram a alta sensibilidade do Webb para obter dados espectroscópicos da nuvem molecular, localizada a 631 anos-luz da Terra. Eles têm mais pesquisas planejadas para aprender mais sobre o papel dos gelos na formação dos planetas e sua relação com a habitabilidade.
“Este é apenas o primeiro de uma série de instantâneos espectrais que obteremos para ver como os gelos evoluem desde sua síntese inicial até as regiões de formação de cometas dos discos protoplanetários”, disse McClure. “Isso nos dirá qual mistura de gelo – e, portanto, quais elementos – pode eventualmente ser entregue às superfícies de exoplanetas terrestres ou incorporado nas atmosferas de planetas gigantes de gás ou gelo”.
