Baltimore'daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nden Sarah Betti liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullanarak genç Beta Pictoris yıldızını çevreleyen enkaz diskinde su buzu ve karbondioksit keşfetti. Dünyadan yaklaşık 64 ışık yılı uzaklıkta yer alan ve yaşı 20 milyon civarında olan bu yıldız, etrafındaki geniş toz ve enkaz diski sayesinde gezegensel sistemlerin oluşum aşamalarını incelemek için ideal bir doğal laboratuvar oluşturuyor.
Teleskobun Yakın Kızılötesi Spektrometresi (NIRSpec) kullanılarak gerçekleştirilen tayfsal analizler, diskteki su buzunun kristal yapılı olmak yerine camsı, amorf bir şekle sahip olduğunu ve Güneş sistemimizdeki kuyruklu yıldızlarda gözlemlenenlere yakın oranlarda karbondioksit molekülleriyle düzenli bir şekilde karıştığını gösterdi. Araştırmacılar, diski oluşturan bu buzun yaklaşık yüzde 11'inin karbondioksit olduğunu tahmin ediyor; bu oran kuyruklu yıldızlar ve diğer yeni doğan yıldız sistemlerindeki oranlarla örtüşüyor.
Pratik Anlamları Nasıl Değişiyor?
Bu keşif, saf buzu ve küçük tozları hızla yok etmesi beklenen, merkezi yıldızdan gelen morötesi ışına sürekli maruz kalan bir ortamda buzlu malzemelerin nasıl hayatta kalabildiğine dair daha derin bir anlayışı temsil ediyor. Teorik modellere göre, karbondioksit moleküllerinin su buzunun yapısı içine entegre olması, onlara koruma sağlıyor ve hayatta kalmalarına imkan tanıyor. Ayrıca, 100 kelvinden çok daha düşük çok düşük sıcaklıklar gerektiren buzun amorf yapısı, buzun köken olarak yıldızlararası ortama ait olduğunu, yani Beta Pictoris gezegenleri oluşmaya başlamadan önce soğuk ve yoğun bulutlarda şekillendiğini gösteriyor.
Yenilenme Sürücüsü Olarak Sürekli Çarpışmalar
Araştırmacılar, diskin genelindeki düzenli buz dağılımının, asteroitler ve gezegenimsiler arasındaki sürekli çarpışmalardan kaynaklandığını açıkladılar. Bu şiddetli çarpışmalar cisimleri parçalara ayırarak derinliklerindeki korunan suyu ortaya çıkarıyor ve morötesi ışının tükettiği maddeleri sürekli olarak yeniliyor; bu durum diskte karbon monoksit gazının varlığının devam etmesini de açıklıyor.
Bu sonuçlar, su açısından zengin ve yaşanabilir dünyaların oluşumundaki temel bileşenlerin evren genelindeki farklı gezegen sistemlerinde yaygın olabileceğini doğrulamakta ve çeşitli yıldız sistemleri arasında gezegen oluşumunun temel yapı taşlarının benzerliği hipotezini güçlendirmektedir.