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La enorme reserva de hielo, encontrada en el material que forma los planetas, sugiere que los mundos azules como la Tierra son más comunes de lo que pensamos

Astrónomos han detectado por primera vez grandes cantidades de vapor de agua fría alrededor de los discos de polvo que envuelven una estrella joven, el material que da origen a los planetas. El descubrimiento, que aparece publicado en la revista Science, sugiere que este sistema solar en pañales esconde una enorme reserva de hielo oculta con la que se podrían llenar miles de veces los océanos de la Tierra. De esta forma, los científicos creen que los planetas cubiertos de agua como la Tierra pueden ser más comunes en el Universo de lo que pensamos y la posibilidad de encontrar vida allá arriba, por lo tanto, aún mayor.

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Artist’s impression of the TW Hydrae protoplanetary disc

Date: 20 Oct 2011
Satellite: Herschel
Depicts: Artist’s impression of the protoplanetary disc around the young star TW Hydrae
CREDIT: ESA/NASA/JPL-Caltech

This artist’s impression illustrates an icy protoplanetary disc around the young star TW Hydrae, located about 175 light-years away in the Hydra, or Sea Serpent, constellation.

Astronomers using the HIFI spectrometer on ESA’s Herschel Space Observatory detected copious amounts of cold water vapour, illustrated in blue, emanating from the star’s planet-forming disc of dust and gas. The water vapour, corresponding to temperatures lower than 100 K, is distributed across the entire extent of the disc and is likely confined to a thin layer at an intermediate depth in the disc. The vapour arises when highly energetic radiation from the central star interacts with icy grains in the disc, the very same grains that should ultimately coalesce into icy planetesimals, such as comets. The detection thus hints at a copious and otherwise undetectable supply of water ice hidden in the disc’s deeper and colder layers.

In our own Solar System, comets are thought to have carried water to Earth, creating our oceans. A similar process might be taking place around TW Hydrae, where comets could, over the next several millions of years, transport water to young worlds. The Herschel results demonstrate that vast reservoirs of water are available around stars for creating these hypothetical water worlds.

El equipo de astrónomos utilizó el telescopio espacial Herschel, de la Agencia Espacial Europea (ESA) para observar TW Hydrae, una estrella de entre 5 y 10 millones de años, a solo 176 años luz de distancia de la Tierra, que se encuentra en la etapa final de su formación. La estrella está rodeada por un disco de polvo y gas que puede condensarse para formar un completo sistema planetario.

Los científicos habían encontrado con anterioridad vapor de agua caliente en discos de formación planetaria cercanos a su estrella central. Pero hasta ahora, la evidencia de grandes cantidades de agua en los límites más fríos del disco nunca había podido demostrarse. Esta detección, que podría suponer una rica fuente de agua para los planetas que se forman en torno a esta joven estrella, es la primera de su clase y ha sido posible realizarla gracias al instrumento HIFI de Herschel.

Como en nuestro Sistema Solar

El proceso observado «sería similar a los acontecimientos en la evolución de nuestro propio Sistema Solar, donde durante millones de años granos de polvo similares a los hallados junto a TW Hydrae se agruparon para formar cometas», dice Michiel Hogerheijde, responsable del estudio e investigador de la Universidad de Leiden en los Países Bajos.

Date: 20 Oct 2011
Satellite: Herschel
Depicts: Artist’s impression and spectrum of the TW Hydrae protoplanetary disc
Copyright: ESA/NASA/JPL-Caltech/M. Hogerheijde (Leiden Observatory)

This image shows an artist’s impression of the icy protoplanetary disc around the young star TW Hydrae (upper panel) and the spectrum of the disc as obtained using the HIFI spectrometer on ESA’s Herschel Space Observatory (lower panel).

By analysing the spectrum, astronomers have detected the emission from cold water vapour in the planet-forming disc. The vapour arises when highly energetic radiation from the central star interacts with icy grains in the disc. The detection thus hints at a copious and otherwise undetectable supply of water ice hidden in the disc’s deeper and colder layers.

The graph in the lower panel shows the spectral signature of water vapour in the disc. Water molecules come in two “spin” forms, called ortho and para, in which the two spins of the hydrogen nuclei have different orientations. By comparing the relative amounts of ortho and para water, astronomers can determine the temperatures under which the water formed. Lower ratios indicate cooler temperatures, though in practice the analysis is much more complicated. The ratio of ortho to para water observed in TW Hydrae’s protoplanetary disc is low enough to point to the presence of cold water vapour.

http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=49488

Muchos científicos defienden que una gran proporción de agua de la Tierra pudo haber llegado en cometas y asteroides cargados de hielo que bombardearon nuestro mundo durante y después de su formación, lo que facilitó la aparición de la vida. Estudios recientes del cometa Hartley 2 sostienen esa teoría.

Esta investigación abre nuevos caminos en la comprensión del papel del agua en la discos de formación planetaria y proporciona a los científicos un nuevo campo de pruebas para conocer cómo el agua llegó a nuestro propio planeta.

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