Det kan tyckas inkonsultivt att hitta vattenis på skivan med gas och damm som omger en stjärna. Eld och is bara inte blandas. Vi skulle aldrig hitta is nära vår sol.
Men vår sol är gammal. Cirka 5 miljarder år gammal, med cirka 5 miljarder mer att gå. Vissa yngre stjärnor, av den typen som kallas Herbig Ae / Be-stjärnor (efter den amerikanska astronomen George Herbig,) är så unga att de är omgiven av en omkretslig skiva med gas och damm som ännu inte har använts av planeten. För dessa typer av stjärnor är närvaron av vattenis inte nödvändigtvis oväntad.
Vattenis spelar en viktig roll i ett ungt solsystem. Astronomer tror att vattenis hjälper stora, gasformiga planeter att bildas. Närvaron av is gör den yttre delen av en planetskiva tätare. Denna ökade täthet gör att kärnorna i gasplaneter sammanfaller och bildas.
Unga solsystem har det som kallas en snölinje. Det är gränsen mellan jord- och gasformiga planeter. Utöver denna snölinje uppmuntrar is i den protoplanetära skivan gasplaneter att bildas. Inuti denna snölinje bidrar bristen på vattenis till bildandet av markplaneter. Du kan se detta i vårt eget solsystem, där snölinjen måste ha varit mellan Mars och Jupiter.
Ett team av astronomer som använde Gemini-teleskopet observerade närvaron av vattenis i den protoplanetära skivan som omger stjärnan HD 100546, en Herbig Ae / Be-stjärna ungefär 320 ljusår från oss. På bara 10 miljoner år gammal är denna stjärna ganska ung och den är en väl studerad stjärna. Hubble har hittat komplexa, spirala mönster på disken, och hittills är dessa mönster oförklarliga.
HD 100546 är också anmärkningsvärt eftersom 2013 visade forskning den troliga pågående bildandet av en planet på disken. Detta gav en sällsynt möjlighet att studera de tidiga stadierna av planetbildning. Att hitta is på disken och upptäcka hur djupt den finns på disken, är en viktig del av informationen för att förstå planetbildning i unga solsystem.
Att hitta denna is tog lite smart astro-sleuthing. Gemini-teleskopet användes, med dess nära-infraröda Coronagraphic Imager (NICI), ett verktyg som användes för att studera gasjättar. Teamet installerade H2O-isfilter för att hjälpa till noll i närvaron av vattenis. Den protoplanetära skivan runt unga stjärnor, som i fallet med HD 100546, är en blandad kombination av damm och gaser, och att isolera typer av material på disken är inte lätt.
Vattenis har hittats i skivor runt andra Herbig Ae / Be-stjärnor, men djupets spridningsdjup har inte varit lätt att förstå. Detta papper visar att isen finns i skivan, men endast grunt, med UV-foto desorptionsprocesser som är ansvariga för att förstöra vattenkorn närmare stjärnan.
Det kan verka trite så säg att mer studie behövs, som författarna till studien säger. Men är det egentligen inte nödvändigt med mer studier inom vetenskap? Kommer vi någonsin nå slutet av förståelsen? Absolut inte. Och verkligen inte när det gäller bildandet av planeter, vilket är en ganska viktig sak att förstå.
