l'Astrofilo maggio-giugno 2023

17 MAGGIO-GIUGNO 2023 ASTRO PUBLISHING chimica della formazione del ghiac- cio sui granelli di polvere interstel- lare, che cresceranno in ciottoli del- le dimensioni di un centimetro, da cui si formeranno i pianeti nei di- schi” , ha affermato Melissa McClure, astronoma dell’Osservatorio di Lei- da, Olanda, ricercatrice principale del programma di osservazione e prima autrice dell’articolo che descrive i ri- sultati. “Queste osservazioni aprono una nuova finestra sui percorsi di for- mazione delle molecole semplici e complesse necessarie per costruire i mattoni della vita.” Oltre alle molecole identificate, il team ha trovato prove di molecole più complesse del metanolo e, seb- bene non abbiano attribuito defini- tivamente questi segnali a molecole specifiche, ciò dimostra per la prima volta che le molecole complesse si formano nelle gelide profondità delle nubi molecolari prima che na- scano le stelle. “La nostra identifica- zione di molecole organiche com- plesse, come il metanolo e poten- zialmente l’etanolo, suggerisce an- che che i numerosi sistemi stellari e planetari che si sviluppano in questa particolare nube erediteranno mo- lecole in uno stato chimico abba- stanza avanzato” , ha aggiunto Will Rocha, un astronomo dell’Osserva- torio di Leida che ha contribuito alla scoperta. “Questo potrebbe signifi- care che la presenza di precursori di molecole prebiotiche nei sistemi pla- netari è un risultato comune della formazione stellare, piuttosto che una caratteristica unica del nostro si- stema solare.” Rilevando il solfuro di carbonile nel ghiaccio contenente zolfo, i ricerca- tori sono stati in grado di stimare per la prima volta la quantità di zolfo incorporata nei granelli di pol- vere ghiacciata pre-stellare. Sebbene la quantità misurata sia maggiore di quanto osservato in precedenza, è ancora inferiore alla quantità tota- le che dovrebbe essere presente in questa nube, in base alla sua den- sità. Questo vale anche per gli altri elementi CHONS. Una sfida chiave per gli astronomi è capire dove si nascondono questi elementi: nei ghiacci, nei materiali simili alla fuliggine o nelle rocce. La quantità di CHONS in ogni tipo di materiale determina quanto di que- sti elementi finisce nelle atmosfere degli esopianeti e quanto nei loro interni. “Il fatto che non abbiamo visto tutti i CHONS che ci aspettia- mo potrebbe indicare che sono rin- chiusi in materiali più rocciosi o fu- ligginosi che non possiamo misu- rare” , ha spiegato McClure. “Ciò po- trebbe consentire una maggiore di- versità nella composizione di massa dei pianeti terrestri.” La caratterizzazione chimica dei ghiacci è stata ottenuta studiando come la luce stellare proveniente da oltre la nube molecolare veniva as- sorbita dalle molecole di ghiaccio all’interno della nube a specifiche lunghezze d’onda infrarosse visibili a Webb. Questo processo lascia im- pronte chimiche note come linee di assorbimento che possono essere confrontate con i dati di laboratorio per identificare quali ghiacci sono presenti nella nube molecolare. In questo studio, il team ha preso di mira i ghiacci sepolti in una regione particolarmente fredda, densa e dif- ficile da indagare della nube mole- colare Chamaeleon I, una regione a circa 630 anni luce dalla Terra, che è attualmente in procinto di formare dozzine di giovani stelle. “Semplicemente non avremmo po- tuto osservare questi ghiacci senza Webb” , ha spiegato Klaus Pontoppi- dan, scienziato del progetto Webb presso lo Space Telescope Science In- stitute di Baltimora, nel Maryland, che è stato coinvolto in questa ri- cerca. “I ghiacci si presentano come avvallamenti contro un continuum di luce stellare sullo sfondo. In re- gioni così fredde e dense, gran parte della luce proveniente dalla stella sullo sfondo è bloccata e la straordi- naria sensibilità di Webb è stata ne- cessaria per rilevare la luce stellare e quindi identificare i ghiacci nella nube molecolare.” Questa ricerca fa parte del progetto Ice Age, uno dei 13 programmi Early Release Science di Webb. Queste os- servazioni sono progettate per mo- strare le capacità di osservazione di Webb e per consentire alla comunità astronomica di imparare come otte- nere il meglio dai suoi strumenti. Il team di Ice Age ha già pianificato ul- teriori osservazioni e spera di trac- ciare il viaggio dei ghiacci dalla lo- ro formazione fino all’assemblaggio delle comete ghiacciate. “Questa è solo la prima di una serie di istanta- nee spettrali che otterremo per ve- dere come i ghiacci evolvono dalla loro sintesi iniziale alle regioni di formazione di comete dei dischi pro- toplanetari” , ha concluso McClure. “Questo ci dirà quale miscela di ghiacci − e quindi quali elementi − può eventualmente essere conse- gnata alle superfici degli esopianeti terrestri o incorporata nelle atmo- sfere dei giganti gassosi o nei pia- neti di ghiaccio.” ASTROFILO l’ Q uesta immagine della Near-Infrared Camera (NIRCam) di Webb mostra la regione centrale della nube molecolare oscura Chamaeleon I, che si trova a 630 anni luce di distanza. Il materiale della nube fredda e sottile (blu, al centro) è illuminato nell’infrarosso dal bagliore in uscita della giovane protostella Ced 110 IRS 4 (arancione, in alto a sinistra). La luce di numerose stelle sullo sfondo, viste come punti arancioni dietro la nube, può essere utilizzata per rilevare i ghiacci nella nube, che assorbono la luce stellare che li attraversa. [Image: NASA, ESA, CSA. Science: Fengwu Sun (Steward Observatory), Zak Smith (The Open University), IceAge ERS Team. Image processing: M. Zamani (ESA/Webb)] !