Neve nel disco protoplanetario attorno alla stella V883 Orionis

Rappresentazione artistica della stella V883 Orionis con il suo disco protoplanetario e la neve in esso contenuta (Immagine A. Angelich (NRAO/AUI/NSF)/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO))
Rappresentazione artistica della stella V883 Orionis con il suo disco protoplanetario e la neve in esso contenuta (Immagine A. Angelich (NRAO/AUI/NSF)/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO))

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” descrive la prima osservazione mai effettuata della cosiddetta linea della neve dell’acqua nel sistema V883 Orionis. Utilizzando il radiotelescopio ALMA, un team guidato da Lucas Cieza della Universidad Diego Portales, a Santiago in Cile, ha individuato la distanza dalla stella oltre la quale la temperatura si abbassa a sufficienza perché l’acqua si congeli.

V883 Orionis è una giovane stella a circa 1350 anni luce dalla Terra circondata da un disco protoplanetario composto da polvere e gas. Il termine protoplanetario viene usato perché si tratta del tipo di disco da cui nascono i pianeti grazie al lento accumulo dei grani di polvere in oggetti sempre più grandi.

Nel caso di una stella come il Sole l’acqua contenuta nel disco protoplanetario rimane allo stato gassoso fino a una distanza attorno al triplo di quella tra la Terra e il Sole. Superata quella distanza, alla bassissima pressione di quell’area l’acqua si congela direttamente formando una patina di ghiaccio sui grani di polvere.

Il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, era già stato usato in passato per individuare le linee della neve di altre molecole come il monossido di carbonio e il metano. Il problema con quella dell’acqua è che la distanza dalla sua stella è in genere troppo ridotta per riuscire a osservarla direttamente anche con strumenti estremamente sofisticati come ALMA.

Stavolta però i ricercatori sono riuscita individuare la linea della neve dell’acqua grazie a un evento fortunato connesso alla natura della stella V883 Orionis. Essa è infatti una stella della classe FU Orionis, che non è ancora nella sequenza principale e mostra a intervalli irregolari notevoli cambiamenti di magnitudine e classe spettrale.

Nel caso della stella V883 Orionis, c’è stato un notevole aumento di brillantezza con il risultato di avere anche un aumento di calore emesso. La conseguenza, è che la linea della neve dell’acqua è stata spostata in maniera notevole. V883 Orionis ha una massa che è circa il 30% maggiore di quella del Sole perciò in origine la linea della neve dell’acqua era a una distanza di circa 3 volte quella della Terra dal Sole. Dopo l’aumento di calore si è spostata fino a una posizione più o meno equivalente alla distanza tra Plutone e il Sole, circa 40 volte quella della Terra dal Sole.

Questa scoperta è importante perché la presenza di ghiaccio d’acqua potrebbe essere un fattore nella nascita dei pianeti. Secondo le teorie correnti, dove l’acqua è sotto forma di vapore si formano pianeti rocciosi, dove invece è ghiacciata si possono formare grossi accumuli che attraggono altri elementi e portano alla nascita di pianeti giganti.

Forti cambiamenti come quello osservato nella stella V883 Orionis con le conseguenze sulla linea della neve potrebbero essere comuni nella prima fase di vita dei sistemi solari. Osservare questi eventi è importante per capire l’influenza di questi cambiamenti perché anche la Terra potrebbe essere il risultato di quel fenomeno.

Il sistema di V883 Orionis visto dal radiotelescopio ALMA. È indicata la linea della neve dell'acqua e le orbite di Nettuno e Plutone vi sono proiettate come indicazione (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Cieza)
Il sistema di V883 Orionis visto dal radiotelescopio ALMA. È indicata la linea della neve dell’acqua e le orbite di Nettuno e Plutone vi sono proiettate come indicazione (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Cieza)

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