De Spitzer-ruimtetelescoop heeft water in een gas- en stofwolk rond een ontluikende ster bespioneerd. Spitzer's spectrometer werd gebruikt om deze jets beter te bekijken en de moleculen van de jet te analyseren. Tot verbazing van de astronomen pakte Spitzer de signatuur op van snel ronddraaiende fragmenten van watermoleculen, hydroxyl of OH genaamd. "Dit is een werkelijk unieke waarneming die belangrijke informatie zal opleveren over de chemie die plaatsvindt in planeetvormende regio's, en die ons misschien inzicht kan geven in de chemische reacties die water en zelfs leven mogelijk maakten in ons eigen zonnestelsel", zegt Achim Tappe, van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Mass.
Een jonge ster vormt zich uit een dikke, roterende wolk van gas en stof. Net als de twee uiteinden van een tol komen krachtige gasstralen uit de boven- en onderkant van de stoffige wolk. Naarmate de wolk steeds meer krimpt onder zijn eigen zwaartekracht, ontbrandt de ster uiteindelijk en wordt het resterende stof en gas plat tot een pannenkoekachtige schijf, waaruit later planeten zullen ontstaan. Tegen de tijd dat de ster ontsteekt en stopt met het verzamelen van materiaal uit zijn wolk, zullen de stralen zijn uitgestorven.
Tappe en zijn collega's gebruikten de infraroodogen van Spitzer om door het stof rondom de ster, HH 211 mm genaamd, te snijden om de stralen te analyseren. De astronomen waren verrast toen ze watermoleculen in de gegevens zagen. Maar de resultaten toonden aan dat de hydroxylmoleculen zoveel energie hebben geabsorbeerd (via een proces dat excitatie wordt genoemd) dat ze ronddraaien met energieën die equivalent zijn aan 28.000 Kelvin (27.700 graden Celsius). Dit overtreft ver de normale verwachtingen van gas dat uit een stellaire straal stroomt. Water, afgekort H2O, bestaat uit twee waterstofatomen en één zuurstof; hydroxyl of OH bevat één zuurstof- en één waterstofatoom.
De resultaten laten zien dat de jet zijn kop tegen een muur van materiaal ramt en ijs verdampt van de stofkorrels die hij normaal bedekt. De jet raakt het materiaal zo snel en hard dat er ook een schokgolf wordt geproduceerd.
"De schok van botsende atomen en moleculen genereert ultraviolette straling, die watermoleculen zal breken, waardoor extreem hete hydroxylmoleculen achterblijven", aldus Tappe.
Tappe zei dat hetzelfde proces waarbij ijs wordt verdampt uit stof plaatsvindt in ons eigen zonnestelsel, wanneer de zon ijs verdampt in naderende kometen. Bovendien wordt gedacht dat het water dat onze wereld nu bedekt, afkomstig is van ijzige kometen die verdampten terwijl ze op een jonge aarde regenden. Deze ontdekking geeft een beter inzicht in hoe water - een essentieel ingrediënt voor het leven zoals we het kennen - wordt verwerkt in opkomende zonnestelsels.
Bron: JPL
