Scoperta l’origine dell’acqua nel nostro Sistema solare
Nella costellazione di Orione, a circa 1.300 anni luce dalla Terra, si trova una giovane stella chiamata V883 Orionis, il cui nome sembra non dire molto. Eppure, studiando la composizione del disco di formazione che circonda questa stella, gli astronomi del National Radio Astronomy Observatory degli Stati Uniti hanno appena trovato l’anello mancante dell’origine dell’acqua nel nostro Sistema solare. L’osservazione, resa possibile dall’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un radiointerferometro situato a 5.000 metri d’altitudine nel deserto di Atacama, in Cile, ha infatti rivelato un aspetto sostanziale dell’origine dell’acqua nel nostro Sistema Solare.
Gli astronomi hanno identificato acqua in forma gassosa nel disco di formazione planetaria attorno alla stella V883 Orionis. Quest’acqua porta una firma chimica che spiega il percorso dell’acqua dalle nubi di gas che formano le stelle fino ai pianeti, supportando la tesi secondo cui l’acqua sia persino più antica del Sole. “Ora possiamo rintracciare le origini dell’acqua nel nostro Sistema Solare prima della formazione del Sole” ha affermato John J. Tobin, astronomo del National Radio Astronomy Observatory e autore principale dello studio pubblicato su Nature.
Quando una nube di gas e polvere collassa, forma una stella al suo interno con un disco che la circonda. Nel corso di “pochi” milioni di anni, la materia nel disco si aggrega per formare comete, asteroidi e infine i pianeti.
Per misurare le firme chimiche dell’acqua e il suo percorso dalla nube di formazione stellare ai pianeti, gli studiosi hanno utilizzato i dati dell’ALMA , di cui l’Osservatorio europeo meridionale (ESO) è partner. L’acqua di solito consiste di un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno, ma il team guidato da Tobin ha studiato una versione leggermente diversa dell’acqua, in cui uno degli atomi di idrogeno è sostituito dal deuterio, un isotopo pesante dell’idrogeno. Poiché l'acqua semplice e quella pesante si formano in condizioni diverse, il loro rapporto può essere utilizzato per tracciare quando e dove si è formata l’acqua.
Ad esempio, è stato dimostrato che in alcune comete del Sistema solare questo rapporto è simile a quello dell’acqua sulla Terra, suggerendo che le comete possano aver fornito l’acqua alla Terra. Il viaggio dell’acqua dalle nubi di formazione alle giovani stelle, e poi dalle comete ai pianeti è stato precedentemente osservato, ma fino ad ora mancava il collegamento tra le giovani stelle e le comete. “V883 Orionis è l’anello mancante in questo caso – ha aggiunto Tobin – . La composizione dell’acqua nel suo disco è molto simile a quella delle comete nel nostro Sistema Solare. Questa è la conferma della tesi secondo cui l’acqua nei sistemi planetari si sia formata miliardi di anni fa, prima del Sole, nello spazio interstellare, ed è stata ereditata sia dalle comete che dalla Terra, relativamente immutata” .
Ma osservare l’acqua si è rivelato particolarmente complicato. “La maggior parte dell’acqua nei dischi che formano i pianeti è congelata come ghiaccio, quindi di solito è nascosta alla nostra vista” ha precisato la coautrice dello studio, Margot Leemker, una studentessa di dottorato presso l’Osservatorio di Leiden nei Paesi Bassi. L’acqua in forma gassosa può essere rilevata grazie alla radiazione emessa dalle molecole mentre ruotano e vibrano, ma questo è più complicato quando l’acqua è ghiacciata, perché il movimento delle molecole è più limitato. L’acqua gassosa si trova invece verso il centro del disco, vicino alla stella, dove è più calda. Queste regioni ravvicinate sono però nascoste dalla nube di polvere e sono anche troppo piccole per essere riprese con i nostri telescopi.
Fortunatamente, in un recente studio è stato dimostrato che il disco V883 Orionis è diventato insolitamente caldo in seguito a un’esplosione di energia. Questa ha riscaldato il disco “fino a una temperatura in cui l’acqua non è più sotto forma di ghiaccio, ma di gas, permettendoci di rilevarla” ha affermato Tobin. Grazie alla sensibilità e alle capacità di ALMA di discernere i più piccoli dettagli, gli astronomi sono stati in grado sia di rilevare l’acqua e determinarne la composizione, sia di mapparne la distribuzione all’interno del disco. Dalle osservazioni, hanno scoperto che il disco stesso contiene almeno 1.200 volte la quantità di acqua di tutti gli oceani della Terra.
