Si potrebbe pensare che fabbricare uno scudo fuori dall'acqua non farebbe molto bene (non nelle rievocazioni di combattimento medievali, comunque). Nel loro caso, la protezione dalle parole d'ordine non era tanto preoccupante quanto gli effetti delle radiazioni ultraviolette del sole.
La luce UV è piuttosto dura per le molecole perché le scompone facilmente nelle loro parti costituenti. Le molecole organiche più grandi che si sono coalizzate nel disco polveroso da cui i nostri pianeti si sono formati miliardi di anni fa sarebbero state separate dai raggi del Sole, ma i calcoli di due astronomi dell'Università del Michigan mostrano che migliaia di oceani valgono l'acqua presente in un il disco protoplanetario può proteggere altre molecole dalla rottura.
Edwin (Ted) Bergin e Thomas Bethell, entrambi del Dipartimento di Astronomia dell'Università del Michigan, hanno calcolato che nei sistemi simili al Sole l'abbondanza di acqua all'inizio può assorbire gran parte della luce ultravioletta dalla stella centrale. Proteggendo le altre molecole dalla rottura, continuano a persistere nelle fasi successive dello sviluppo del disco. In altre parole, queste molecole restano in giro fino alla formazione di planetesimi e pianeti, e questo meccanismo avrebbe potuto proteggere i componenti della vita dalle devastazioni del Sole nel nostro sistema solare.
I dischi circumstellari modellati da Bergin e Bethell nel loro articolo includono DR Tau, AS 205A e AA Tau.
Bergin ha dichiarato a Space Magazine: “Al momento sono stati osservati verso l'alto 4 sistemi con vapore acqueo osservato. Tutti sono coerenti con il nostro modello. Comprendo che ci sono numerosi altri rilevamenti del vapore acqueo da parte di Spitzer, ma questi devono ancora essere pubblicati. Il vapore acqueo che vediamo è continuamente reintegrato dalla chimica ad alta temperatura in questi sistemi, quindi non vedresti alcun degrado. "
In sistemi come il Sistema Solare, i pianeti si formano da un disco di polvere e gas che circonda la giovane stella. Questo grande disco piatto si solidifica in seguito in pianeti, comete e asteroidi. Vicino al centro del disco, tra 1 e 5 unità astronomiche, il vapore acqueo caldo nel disco potrebbe "proteggere" le molecole all'interno di questo strato dall'essere distrutte dalla luce UV.
L'H2O si rompe quando esposto alla luce UV in idrogeno e idrossido. L'idrossido può essere ulteriormente scomposto in atomi di ossigeno e idrogeno. Ma l'acqua, a differenza di altre molecole, si riforma rapidamente, reintegrando lo scudo del vapore acqueo.
Grani di polvere più piccoli all'interno del disco catturano parte della radiazione UV nei primi periodi di formazione di un disco protoplanetario. Una volta che questi granelli di polvere iniziano a diventare palle di neve in pezzi più grandi, tuttavia, la luce UV filtra e rompe le molecole nelle porzioni interne del disco, dove i pianeti sono nelle loro prime fasi di formazione.
Il modello precedente di come le molecole organiche persistessero oltre questo punto suggerivano che le comete dalla porzione esterna del disco cadessero in qualche modo al centro, rilasciando acqua per assorbire le radiazioni nocive. Ma questo modello non ha spiegato le misurazioni dell'idrossido per i dischi finora osservate.
Se è presente abbastanza acqua, il che sembra essere il caso di una manciata di dischi osservati dal telescopio spaziale Spitzer, queste altre molecole rimangono intatte e, come bonus, anche l'acqua presente nelle porzioni interne del disco rimane attaccata.
Bergin ha detto a Space Magazine: "Ci sono altre molecole che possono proteggersi - CO e H2 - ma queste non possono proteggere anche altre molecole (perché catturano solo una frazione dello spettro della luce). L'acqua è l'unica con una forte formazione in grado di compensare la distruzione. Fornisce quindi la protezione completa per altre specie. È improbabile che un'altra molecola lo farà. "
Questo meccanismo proteggerebbe solo il vapore acqueo e altre molecole nella parte interna del disco, più vicino alla stella.
"Questo sarà probabilmente attivo nei pochi UA interni - ad un certo punto tra 5-10 UA diventerà inattivo e le cose saranno inospitali per varie specie [di molecola]", ha detto Bergin.
Quindi, dove va tutta l'acqua quando si formano i pianeti? Il vapore più vicino alla stella - entro circa 1 UA - alla fine viene scomposto dalla luce delle stelle in idrogeno e ossigeno. A circa 3 UA dalla stella, l'acqua potrebbe costituire parte dei pianeti e degli asteroidi che si formano in quella regione. Potrebbero essere stati tali asteroidi che hanno portato l'acqua sulla superficie della Terra durante la sua formazione iniziale, riempiendo i nostri oceani. Al di fuori di questa regione, H2O viene scomposto in idrogeno e ossigeno e soffiato nello spazio, ha detto Bergin.
Alla domanda se questo scudo protettivo di acqua fosse presente nel nostro Sistema Solare, Bergin rispose: “Quando diciamo che c'erano migliaia di oceani di vapore acqueo nella zona abitabile, intendiamo intorno a stelle simili al Sole. Presumibilmente questo era presente anche attorno al nostro Sole. ”
Fonte: Physorg, Science, intervista via email a Ted Bergin
