Há vapor de água num disco de formação planetária a cerca de 1.300 anos-luz de distância da Terra. Apresenta uma assinatura química que explica o percurso da água, desde as nuvens de gás onde se formam as estrelas até aos planetas, apoiando a ideia de que a água existente na Terra é ainda mais antiga do que o Sol.

A descoberta foi feita por uma equipa internacional de astrónomos num estudo sobre a composição da água no disco de formação planetária V883 Orionis, com recurso ao ALMA para medir as assinaturas químicas da água e o seu percurso desde a nuvem de formação estelar até aos planetas.

Graças à sensibilidade e capacidade para observar pequenos detalhes do ALMA, foi possível não só detetar a água, mas também determinar a sua composição, para além de se conseguir mapear a sua distribuição no disco. A partir destas observações, descobriu-se que este disco contém, pelo menos, 1.200 vezes a quantidade de água que existe em todos os oceanos da Terra.

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Quando uma nuvem de gás e poeira colapsa para formar uma estrela no seu centro, forma-se igualmente um disco de material da nuvem em torno da estrela. Ao longo de vários milhões de anos, a matéria deste disco aglomera-se para formar cometas, asteroides e, eventualmente, planetas, explica a Rede de Divulgação Científica do ESO, parceiro do ALMA, em comunicado.

A água é normalmente constituída por um átomo de oxigénio e dois átomos de hidrogénio. A equipa de astrónomos estudou uma versão ligeiramente mais pesada da água onde um dos átomos de hidrogénio é substituído por um de deutério - um isótopo pesado do hidrogénio. Uma vez que a água simples e a água pesada se formam sob condições diferentes, o seu quociente pode ser usado para traçar quando e onde é que essa água se formou. Por exemplo, este quociente em alguns cometas do Sistema Solar mostrou ser semelhante ao da água na Terra, sugerindo que os cometas poderão ter trazido água para o nosso planeta.

A viagem da água desde as nuvens até às estrelas jovens e posteriormente dos cometas aos planetas já foi observada anteriormente, mas até agora faltava o elo entre as jovens estrelas e os cometas. “V883 Orionis fornece-nos o elo que nos faltava,” diz John J. Tobin, astrónomo no Observatório Nacional de Astronomia Rádio, EUA, e autor principal do estudo entretanto publicado na revista Nature.

“A composição da água no disco é muito semelhante à dos cometas no nosso Sistema Solar, o que confirma a ideia de que a água nos sistemas planetários se formou há milhares de milhões. Passou de anos atrás, antes do Sol, no espaço interestelar e foi herdada tanto pelos cometas como pela Terra, relativamente inalterada”

Observar a água revelou-se, no entanto, bastante complicado, porque a maioria da água existente nos discos de formação planetária existe sob a forma de gelo e, consequentemente, “escondida”. O vapor de água pode ser detetado graças à radiação emitida pelas moléculas ao rodar e vibrar, mas isso é mais complicado quando a água se encontra congelada, porque o movimento das moléculas é mais restrito.

A água sob a forma de gás pode ser encontrada em direção ao centro dos discos, perto da estrela, onde a temperatura é mais elevada. Contudo, estas regiões mais internas estão escondidas no disco propriamente dito, sendo também muito pequenas para poderem ser observadas com os telescópios atuais.

Felizmente, o disco de V883 Orionis mostrou ser invulgarmente quente. Uma enorme quantidade de energia emitida pela estrela aquece o disco “até uma temperatura em que a água já não se encontra sob a forma de gelo, mas sim gás, o que nos permite detectá-la,” refere Tobin.

No futuro, a equipa espera usar o Extremely Large Telescope do ESO e o seu instrumento de primeira geração, o METIS, que trabalhará no infravermelho médio, para resolver o vapor de água neste tipo de discos, fortalecendo assim o elo do percurso da água desde as nuvens de formação estelar até aos sistemas solares.