Un team internazionale di astronomi ha studiato il disco protoplanetario con la più ricca composizione vista fino ad oggi, incluso il primo rilevamento extrasolare di etano.
I pianeti si formano in dischi di gas e polvere che orbitano attorno a giovani stelle. Le osservazioni fanno pensare che i pianeti terrestri nascano in modo più efficiente rispetto ai giganti gassosi nei dischi di stelle di massa molto bassa la cui natura è in gran parte sconosciuta, nonostante il loro alto tasso di frequenza.
Ad esempio, il sistema Trappist-1 è costituito da sette pianeti rocciosi entro 0,1 au (AU o au è un’unità di lunghezza uguale alla distanza media tra la Terra e il Sole, definita come circa 150 milioni di chilometri) la cui composizione è generalmente considerata simile a quella terrestre. Tuttavia, nuovi dati provenienti da Webb suggeriscono che i dischi intorno a stelle di massa molto piccola potrebbero evolversi in maniera diversa in confronto a quelle più massicce.
Il MIRI Mid-INfrared Disk Survey (MINDS) punta a costruire un ponte tra l’inventario chimico dei dischi e le proprietà degli esopianeti.
In uno studio, pubblicato su Science il 6 giugno 2024, si espongono i risultati dell’esplorazione della regione attorno ad una stella di 0,11 masse solari, nota come ISO-ChaI 147.
Le osservazioni acquisite tramite lo spettro, rivelato dal Mid-InfraRed Instrument (MIRI) di Webb, forniscono informazioni sull’ambiente e sugli ingredienti base per la formazione di tali pianeti.
Il team di ricerca, con autore principale Aditya Arabhavi dell’Università di Groningen nei Paesi Bassi, ha scoperto che il gas è ricco di carbonio. Ciò potrebbe potenzialmente essere dovuto al fatto che il carbonio viene rimosso dal materiale solido da cui possono formarsi i pianeti rocciosi spiegando perché la Terra ne è relativamente povera.
Arabhavi ha commentato che queste indagini non si riescono ad effettuare dalla Terra dato che le emissioni sono bloccate dall’atmosfera. Nel passato di quest’oggetto si distingueva solo l’acetilene (C2H2), ma l’elevata sensibilità e la risoluzione spettrale di Webb hanno permesso di rintracciare sostanze meno abbondanti.
Il disco protoplanetario è costituito da 13 molecole contenenti carbonio fino al benzene. La sorpresa è stata quella d’identificare l’etano (C2H6), il maggiore idrocarburo totalmente saturo rilevato al di fuori del nostro sistema solare.
Gli idrocarburi sono composti organici di carbonio ed idrogeno. Possono essere liquidi, solidi o gassosi e sono detti saturi se hanno singoli legami carbonio-carbonio, non potendo incorporare atomi aggiuntivi.
I ricercatori hanno anche trovato l’etilene (C2H4), il propino (C3H4) ed il radicale metilico CH3, per la prima volta in un disco protoplanetario.
I risultati hanno grandi implicazioni per l’astrochimica nella zona interna di 0,1 UA e per i pianeti che vi si formano.
L’équipe scientifica intende ampliare il campione di studio di tali dischi per sviluppare la comprensione di quanto siano comuni queste regioni di formazione di pianeti di terra ricchi di carbonio, tenendo conto che diverse caratteristiche dei dati Webb sono ancora non identificate.
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Immagine artistica ed infografica: NASA/JPL – Caltech
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