Regen.. maar dan niet op aarde

Astronomen van de Universiteit van Rochester, Engeland, hebben een grote hoeveelheid water ontdekt in een protoplanetaire schijf rond een extreem jonge, ontwikkelende ster. De hoeveelheid bedraagt maarliefst vijf keer de inhoud van de oceanen op onze planeet. De ontdekking, die vandaag gepubliceerd werd in de nieuwste uitgave van het tijdschrift Nature, laat voor de eerste keer een glimp zien van een protoplanetaire schijf die als het ware ‘gevoerd’ wordt. Eindelijk lijken astronomen het antwoord op de vraag hoe planetaire stelsels aan water komen te hebben gevonden, nu ze hebben ontdekt dat er een supersonische regen aanwezig is in de schijf.

De pasgeboren ster in kwestie, IRAS 4B genaamd, ligt in de vrij bekende nevel NGC 1333, op een afstand van zo’n duizend lichtjaren van de aarde. IRAS 4B maakt deel uit van een lijst van de dertig jongste protosterren die zijn onderzocht door astronomen met de infrarood-spectograaf van de Spitzer Space Telescope. Zij zochten een lange tijd naar verwarmende, dichte materialen in het inwendige van deze sterren. IRAS 4B is de enige ster die deze materialen ook daadwerkelijk bezit, wat astronomen konden concluderen uit de aanwezigheid van waterdamp in het spectrum van de ster.

De natte kenmerken van IRAS 4B’s infrarode spectrum kunnen het beste verklaard worden door het loskomen van materiaal van de ster, dat na een lange tijd een schijf van waterdamp begon te vormen. Deze gebeurtenis, die door astronomen de “disk-accretion shock” wordt genoemd, is het vormingsmechanisme van de schijven waar alle planetaire stelsels uit voorgebracht worden.

Volgens een van de onderzoekers laat de ster ijzig materiaal los, dat vervolgens met supersonische snelheden crasht op hemellichamen in de protoplanetaire schijf. “Het ijs verdampt bij de inslag en de verwarmde waterdamp en straalt vervolgens een infrarood spectrum uit. Dat licht hebben we kunnen meten. Aan de hand van dit spectrum kunnen we de protoplanetaire schijf nauwkeurig onderzoeken en kunnen we mogelijk ook meer te weten komen over het ontstaan van ons eigen zonnestelsel.”

De hoeveelheid water die er per jaar bij komt bedraagt maarliefst 23 Aardmassa’s, genoeg om de oceanen op onze planeet vijf keer helemaal te vullen en de temperatuur in de planetaire schijf is daarnaast -103 graden Celsius. Als de protoplanetaire schijf zich om de zon zou bevinden, zouden de buitenste regionen rijken tot de positie van de tot ijsdwerg gedegradeerde Pluto. Met deze ontdekking hopen astronomen meer te weten te komen over het ontstaan van ons zonnestelsel, de aarde en de mensheid.