l'Astrofilo settembre-ottobre 2024

SETTEMBRE-OTTOBRE 2024 Q uesta grafica presenta alcuni dei risultati del MIRI Mid-INfrared Disk Survey (MINDS), che vuole costruire un ponte tra l’inventario chimico dei dischi e le proprietà degli esopianeti. In un nuovo studio, un team di astronomi ha esplorato la regione attorno a una stella di 0,11 masse solari. Hanno sco- perto che il gas nella regione di formazione dei pianeti della stella è ricco di carbonio. Ciò potrebbe significare che i mattoni dei pianeti potrebbero essere privi di carbonio, perché tutte le sostanze chimiche contenenti carbonio sarebbero evaporate perdendosi nel gas circostante. Di conseguenza, tutti i pia- neti rocciosi che si formano potrebbero essere poveri di carbonio. Lo spettro rivelato da MIRI mostra la chimica degli idrocarburi più ricca mai vista finora in un disco protoplanetario, composta di 13 molecole contenenti carbonio. Ciò include la prima rilevazione extrasolare di etano (C 2 H 6 ). Il team ha anche ri- levato con successo etilene (C 2 H 4 ), propino (C 3 H 4 ) e il radicale metilico CH 3 , per la prima volta in un disco protoplanetario. Questo grafico evidenzia le rile- vazioni di etano (C 2 H 6 ), metano (CH 4 ), propino (C 3 H 4 ), cianoacetilene (HC 3 N) e il radicale metilico CH 3 . [NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)] te del team includono la prima rile- vazione di etano (C 2 H 6 ) al di fuori del nostro sistema solare, così come di etilene (C 2 H 4 ), propino (C 3 H 4 ) e del radicale metilico CH 3 . “Queste mole- cole sono già state rilevate nel nostro sistema solare, ad esempio nelle co- mete 67P/Churyumov–Gerasimenko e C/2014 Q 2 (Lovejoy)” , ha aggiunto Arabhavi. “Webb ci ha permesso di capire che queste molecole di idro- carburi non sono solo diverse, ma anche abbondanti. È sorprendente che ora possiamo vedere la danza di queste molecole nelle culle planeta- rie. È un ambiente di formazione pla- netaria molto diverso da quello a cui di solito pensiamo.” Il team afferma che questi risultati hanno grandi implicazioni per la chi- mica del disco interno e per i pianeti che potrebbero formarsi lì. Poiché Webb ha rivelato che il gas nel disco è così ricco di carbonio, è probabile che ci sia poco carbonio rimasto nei materiali solidi da cui si formereb- bero i pianeti. Di conseguenza, lì po- trebbero in definitiva formarsi piane- ti poveri di carbonio. (La Terra stessa è considerata povera di carbonio.) “Questo è profondamente diverso dalla composizione che vediamo nei dischi attorno a stelle di tipo solare, dove dominano molecole che con- tengono ossigeno, come acqua e ani- dride carbonica” , ha aggiunto il mem- bro del team Inga Kamp, dell’Uni- versità di Groningen. “Questo target stabilisce che si tratta di una classe unica di oggetti.” “È incredibile che possiamo rilevare e quantificare la quantità di molecole che conosciamo bene sulla Terra, co- me il benzene, in un oggetto che si trova a più di 600 anni luce di di- stanza” , ha aggiunto Agnés Perrin, membro del team del Centre Natio- nal de la Recherche Scientifique, in Francia. Prossimamente, il team in- tende espandere il proprio studio a un campione più ampio di tali dischi attorno a stelle di massa molto pic- cola per sviluppare la propria com- prensione di quanto siano comuni o esotiche le regioni di formazione di pianeti terrestri ricche di carbonio. “L’espansione del nostro studio ci consentirà anche di meglio compren- dere come queste molecole possono formarsi” , ha spiegato Thomas Hen- ning, membro del team e ricercatore principale del programma MINDS e del Max-Planck-Institute for Astro- nomy, in Germania. “Diverse caratte- ristiche nei dati Webb sono ancora non identificate, quindi è necessaria più spettroscopia per interpretare completamente le nostre osservazio- ni.” Questo lavoro evidenzia anche la necessità cruciale per gli scienziati di collaborare tra le discipline. Il team nota che questi risultati e i dati di ac- compagnamento possono contribui- re ad altri campi, tra cui fisica teorica, chimica e astrochimica, per interpre- tare gli spettri e per studiare nuove caratteristiche in questa gamma di lunghezze d’onda. ASTROFILO l’ !