Water ontdekt in sterrenstelsels: een sleutel tot planeetvorming

MMatthijs 2 maart 2024 19:46

Wetenschappers hebben waterdamp ontdekt in de protoplanetaire schijf rond de ster HL Tauri, wat kan wijzen op de cruciale rol van water in de vorming van planeten. Deze ontdekking, gedaan met de ALMA-telescoop, biedt een nieuw perspectief op hoe planeten ontstaan.

Water: mogelijk cruciaal voor planeetvorming

Onderzoekers hebben al lang het vermoeden dat water een cruciale rol kan spelen bij de vorming van planeten. Deze visie wordt nu bevestigd door de waarnemingen gedaan met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) telescoop in Chili. De telescoop is gericht op de jonge zonachtige ster HL Tauri, op ongeveer 450 lichtjaar afstand van de aarde. Rond deze ster bevindt zich een protoplanetaire schijf, een gebied gevuld met materie waaruit mogelijk planeten kunnen ontstaan. De onderzoekers hebben in deze schijf grote hoeveelheden waterdamp ontdekt, en dat precies op de plekken waar planeten zouden kunnen ontstaan.

Ongelooflijke hoeveelheid water in protoplanetaire schijf

De waarnemingen onthullen dat het binnenste gedeelte van de protoplanetaire schijf rond HL Tauri een ongelooflijke hoeveelheid water bevat - minstens drie keer de hoeveelheid van alle oceanen op aarde. Een aanzienlijk deel van dit water bevindt zich in een gedeelte van de schijf waar ook een bekende holte aanwezig is. Deze holtes, in feite ringvormige gaten, ontstaan in de gas- en stofrijke schijf doordat jonge, planeetachtige objecten hun eerste banen rond hun moederster trekken. Tijdens hun baan trekken ze omringend gas en stof naar zich toe, waardoor ze groeien. De aanwezigheid van water in deze gebieden kan van invloed zijn op de chemische samenstelling van de zich vormende planeten.

De waarnemingen zijn bijzonder omdat het de eerste keer is dat onderzoekers erin geslaagd zijn om de verdeling van water in een koele, stabiele gas- en stofschijf rond een jonge ster in kaart te brengen. Dit is geen gemakkelijke taak, want het vinden van water in de ruimte met een telescoop op aarde is lastig, mede door de grote hoeveelheid waterdamp in onze eigen atmosfeer die de waarnemingen kan verstoren. Maar met behulp van ALMA is het toch gelukt. De telescoop bevindt zich in de Atacama-woestijn in Chili, op 5000 meter hoogte, waar het relatief weinig last heeft van waterdamp in de aardatmosfeer.

De ontdekking van water in deze schijf is belangrijk voor het verkrijgen van inzicht in de rol van water bij de vorming van planeten. Planeten worden geboren uit stofdeeltjes in de schijf; de stofdeeltjes dienen als een soort 'zaadjes' voor planeetvorming. Ze botsen op elkaar en klitten samen, waardoor er steeds grotere brokstukken rond de ster gaan draaien. Deze brokstukken kunnen uiteindelijk uitgroeien tot planeten. Men vermoedt dat water een rol speelt in dit 'groeiproces'. Wetenschappers denken dat waar het koud genoeg is om water aan stofdeeltjes te laten bevriezen, alles beter aan elkaar blijft plakken en dat dus een ideale plek voor de vorming van planeten ontstaat.

Waterdetectie en mogelijke implicaties voor leven

Het onderzoek heeft niet alleen implicaties voor de totstandkoming van planeten, maar ook voor het ontstaan van leven zoals wij dat kennen. Water speelt immers niet alleen een rol in het ontstaan van planeten, maar ook in het ontstaan van leven. Hoewel de detectie van water bij HL Tauri niet direct betekent dat er leven is, geeft het wel inzicht in waar water te vinden is als planeten zich vormen. Hierdoor krijgen we indirect ook een beeld van welk soort planeten er dan gevormd kunnen worden en of er leven zou kunnen ontstaan.

Toekomstige inzichten in planeetvorming

Naar verwachting zullen de komende jaren meer inzichten worden verworven over hoe planeten ontstaan en in welke mate water daarin een bepalende rol speelt. Er wordt bijvoorbeeld hoopvol uitgekeken naar de upgrade die ALMA binnenkort ondergaat en de ingebruikname van ESO’s Extremely Large Telescope. Het is de verwachting dat met name het laatstgenoemde observatorium een ongeëvenaard inkijkje kan geven in de binnenste regionen van protoplanetaire schijven, oftewel de plek waar aardachtige planeten het levenslicht kunnen zien.

Meer artikelen

Lees ook

Hier zijn een aantal interessante artikelen op andere sites uit ons netwerk.