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Ana¡lise hámuito esperada revela jornada de águade nuvens interestelares para mundos habita¡veis
O novo estudo descreve a jornada da águaao longo do processo de formaa§a£o estelar, incluindo os esta¡gios intermediários que, atéagora, haviam recebido menos atenção.
Por Escola de Pesquisa de Astronomia da Holanda - 09/04/2021


Viagem de águade nuvens interestelares para mundos habita¡veis. Do canto superior esquerdo ao canto inferior direito: águaem uma nuvem interestelar fria, perto de uma estrela jovem, formando uma estrela com fluxo, em um disco protoplanetario, em um cometa e nos oceanos de um exoplaneta. Os primeiros três esta¡gios mostram o espectro de vapor d' águamedido pelo instrumento HIFI no observata³rio espacial Herschel. Os sinais da nuvem interestelar fria e do disco protoplanetario foram exagerados nesta imagem por um fator de 100 em comparação com os da jovem, formando estrela no centro. Crédito: ESA / ALMA / NASA / LE Kristensen

O astra´nomo holandaªs Ewine van Dishoeck (Universidade de Leiden, Holanda), junto com uma equipe internacional de colegas, escreveu uma visão geral de tudo o que sabemos sobre a águanas nuvens interestelares graças ao observata³rio espacial Herschel. O artigo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics , resume o conhecimento existente e fornece novas informações sobre a origem da águaem mundos novos potencialmente habita¡veis. Espera-se que o artigo sirva de referaªncia para os pra³ximos vinte anos.

Como e onde a águaéformada no espaço interestelar e como ela acaba em um planeta como a Terra não era bem compreendido há10 anos. Uma razãopara isso éque as observações feitas com telesca³pios terrestres são afetadas pelo vapor d' águaem nossa própria atmosfera. Em 2009, a ESA lançou o telesca³pio espacial de infravermelho distante Herschel. Um dos principais objetivos de Herschel era pesquisar a águano Espaço. O Herschel esteve em serviço até2013. De particular importa¢ncia foi o instrumento HIFI construa­do sob a liderana§a holandesa, também conhecido como o 'caçador de moléculas ". Nos últimos anos, dezenas de artigos cienta­ficos foram publicados com base nos dados de águado Herschel. Agora, esses resultados foram combinados e expandidos com novos insights.

O novo estudo descreve a jornada da águaao longo do processo de formação estelar, incluindo os esta¡gios intermediários que, atéagora, haviam recebido menos atenção. O artigo mostra que a maior parte da águaéformada como gelo em minaºsculaspartículas de poeira em nuvens interestelares frias e taªnues. Quando uma nuvem colapsa em novas estrelas e planetas, esta águaéamplamente preservada e rapidamente ancorada empartículas de poeira do tamanho de seixos. No disco girata³rio em torno da jovem estrela, esses seixos formam os blocos de construção para novos planetas.

Além disso, os pesquisadores calcularam que a maioria dos novos sistemas solares nasce com águasuficiente para encher vários milhares de oceanos. Ewine van Dishoeck: "a‰ fascinante perceber que quando vocêbebe um copo de a¡gua, a maioria dessas moléculas foram feitas hámais de 4,5 bilhaµes de anos na nuvem a partir da qual nosso Sol e os planetas se formaram."

Muitos dos resultados anteriores do Herschel focaram no vapor de águaquente que évisto de forma proeminente e copiosamente produzido perto de estrelas em formação. Mas essa águaquente éperdida no espaço pelos poderosos fluxos da jovem estrela. Ao escrever a revisão, os pesquisadores ganharam mais e mais insights sobre a química do vapor de águafria e do gelo. Por exemplo, eles foram capazes de mostrar que o gelo interestelar cresce empartículas de poeira camada por camada. Eles basearam esta conclusão nos sinais fracos de águapesada (HDO e D 2 O em vez de H 2 O).

No futuro, os pesquisadores esperam poder estudar mais águano universo, principalmente na formação de sistemas planetarios. No entanto, isso pode demorar um pouco. O pra³ximo telesca³pio espacial compara¡vel ao Herschel estãoplanejado para ser lana§ado não antes de 2040. Ewine van Dishoeck: "Havia uma chance de que um 'telesca³pio aqua¡tico' fosse ao espaço por volta de 2030, mas o projeto foi cancelado. a‰ uma pena, mas foi um motivo extra para a nossa equipe escrever a visão geral da a¡gua. Dessa forma, temos uma memória coletiva para quando uma nova missão surge. "

Além disso, no final de 2021, o telesca³pio espacial James Webb serálana§ado. Ele contera¡ o instrumento MIRI, construa­do em parceria entre a Europa e os Estados Unidos, que podera¡ revelar uma parte do roteiro da águaque permaneceu fora de alcance atéagora. O MIRI serácapaz de detectar o vapor de águaquente nas zonas mais internas dos discos de poeira. Coautor Michiel Hogerheijde (Leiden University e University of Amsterdam): "Herschel já mostrou que os discos formadores de planetas são ricos em gelo de a¡gua. Com MIRI podemos agora seguir essa trilha nas regiaµes onde planetas semelhantes a  Terra são formados."

Os telesca³pios ALMA no Chile podem observar vapor d' águano espaço desde o solo. Isso inclui águaem gala¡xias distantes, onde as linhas de águase afastaram daquelas na atmosfera da Terra. O coautor Lars Kristensen (Universidade de Copenhagen, Dinamarca) acrescenta: "Graças ao legado de Herschel, podemos interpretar esses dados ALMA muito melhor."

"agua nas regiaµes de formação de estrelas: Fa­sica e química das nuvens aos discos conforme sondado pela espectroscopia Herschel" foi aceito para publicação na Astronomy & Astrophysics .

 

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