LE SCOPERTE DEI SATELLITI SWAS E ISO
Nel 1997 il satellite ISO ha puntato i suoi occhi verso la Nebulosa di Orione, distante 1500 anni-luce. L'analisi dei dati rilevati è stata terminata solo nel 2001 ed ha portato a conclusioni sorprendenti. La sorpresa è arrivata dalla rilevazione di alcune righe infrarosse in emissione (spettro elettromagnetico) del vapore d'acqua. La quantità rilevata corrisponde a circa una molecola di acqua ogni 2000 di idrogeno, ovvero una quantità 100 volte superiore a tutta quella esistente sulla Terra. Nell'aprile del 2000 la stessa regione è stata studiata dal satellite SWAS nella banda dei 556,9 Ghz con risultati analoghi.
L'ACQUA NELLE STELLE IN FORMAZIONE
Gli studi
compiuti dalle osservazioni dei satelliti SWAS e ISO portano alla
tesi che l'acqua esiste sicuramente nelle nubi diffuse che
ospitano la nascita di nuove stelle come la regione di Orione.
La scoperta dell'acqua avviene anche nelle protostelle (le stelle
in formazione) sia di grandi dimensioni che di piccole dimensioni.
All'interno di oggetti protostellari massicci è stata rilevata
la presenza di righe di assorbimento del vapore d'acqua eccitato
a 30° C. E' probabile che a surriscaldare l'ambiente gelido
spaziale sia stata la collisione tra il materiale circostante la
protostella e i getti emergenti dal suo asse polare. L'onda
d'urto avrebbe innescato la produzione di una grande quantità
d'acqua quantificata in 1 molecola ogni 10.000 molecole di
idrogeno.
Se la componente dell'acqua nelle nudi calde o nelle protostelle è in prevalenza sotto forma di vapore, la componente presente nelle nubi interstellari fredde (le stelle che potrebbero dare vita a nuove stelle) è totalmente sotto forma di ghiaccio. Le analisi dei dati rilevati da altre ricerche effettuate nel 2001 hanno rivelato che l'acqua sotto forma di ghiaccio è presente nella stessa quantità che nelle nubi protostellari. In termini pratici è stato calcolato che per una nube fredda di medie dimensioni c'è una massa d'acqua sufficiente a 3000 pianeti come la Terra.
Nella formazione di un eventuale sistema planetario ci sarà sempre acqua a disposizione che in parte si distribuirà nella parte interna dei pianeti privilegiati e in parte si conserverà in forma primordiale all'interno di oggetto che non subiranno evoluzioni come comete, asteroidi e meteoriti.
LA PRODUZIONE DI ACQUA NELLE STELLE GIGANTI
Le stelle più grandi del Sole più del doppio nella loro fase finale dell'evoluzione divengono Giganti Rosse. Esaurito il combustibile di idrogeno e di elio nel nucleo, iniziano a bruciare idrogeno ed elio negli strati più esterni. Questo provoca un aumento delle dimensioni stellari e una diminuzione della temperatura superficiale che scende a 3000°C. Nelle stelle di questo tipo lo strato più esterno si arricchisce molto di ossigeno e un po' meno di carbonio. L'acqua si può formare in assenza del carbonio perchè questo reagirebbe meglio con l'ossigeno per formare il CO (monossido di carbonio). Nelle giganti meno evolute, una volta esaurito tutto il carbonio, rimane una buona dose di ossigeno che può formare legami con l'idrogeno formando l'acqua.
Diverso è il caso delle giganti rosse giunte alla fase finale della loro evoluzione. In questi casi lo strato più esterno della stella diviene molto più ricco di carbonio che di ossigeno. Questo fa si che il carbonio si unisca totalmente con l'ossigeno generando CO impedendo la formazione di acqua. L'osservazione di una stella di questo tipo ha però dimostrato ugualmente una presenza notevole di acqua nel suo sistema. Questa presenza è presto spiegata di ipotesi ragionevoli e molto probabili. Nella fase finale di gigante rossa una stella di circa 3 masse solari aumenta il proprio raggio fino ad una quantità di 5 UA (unità astronomiche=distanza media del Sole dalla Terra). Questo comporta la vaporizzazione di qualunque corpo ghiacciato nell'arco di 75 UA, ovvero quella fascia del sistema che dovrebbe contenere al suo interno l'acqua sotto forma di ghiaccio conservata in corpi quali pianeti, comete, asteroidi, ecc. Del resto questa è anche la fine a cui andrà incontro il nostro sistema solare tra 5 o 6 miliardi di anni, quando verrà vaporizzata anche la fascia di Kuiper contenente numerosi oggetti cometari.
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