Come fabbricare acqua nello Spazio

L’osservatorio spaziale infrarosso Herschel dell’ESA ha scoperto che la luce ultravioletta è l’ingrediente fondamentale per “costruire” acqua attorno a stelle molto vecchie.

Si cerca l’acqua dappertutto: nel Sistema Solare, negli esopianeti e poi ecco che si scopre un meccanismo “facilissimo” per fabbricarla anche attorno alle stelle. D’altra parte ogni ricetta ha bisogno di un ingrediente segreto e la luce ultravioletta è quella che fa al caso nostro. Ma andiamo con calma…

Quando nel 2001 venne scoperta inaspettatamente una gigantesca nube ricca di vapor d’acqua attorno alla vecchia stella IRC+10216, si cercò immediatamente di spiegarne l’origine. Questo tipo di stelle sono note come stelle di carbonio e non possono certamente produrre acqua da sole. L’ipotesi iniziale prese in considerazione la possibilità che l’acqua derivasse dall’evaporazione di comete o di pianeti nani orbitanti attorno alla stella. Tuttavia, la temperatura sembrava troppo alta perché l’acqua provenisse da corpi celesti ghiacciati. Gli strumenti PACS e SPIRE di Herschel hanno infine stabilito, con la loro grande precisione, che effettivamente la temperatura del vapor d’acqua variava da -200 a +800°C e questo dato dimostrava inesorabilmente che l’acqua doveva formarsi ben più vicino alla stella rispetto alla zona dove potevano ancora esistere orbite cometarie stabili.

IRC+10216 è una gigante rossa, centinaia di volte più grande del Sole, sebbene con una massa solo poche volte maggiore. Se fosse posizionata al posto del Sole essa si estenderebbe oltre l’orbita di Marte. Localizzata ad una distanza di 500 anni luce, è estremamente debole nella lunghezza d’onda del visibile ed è difficile scorgerla anche con i maggiori telescopi. Nell’infrarosso, invece, è uno degli astri più brillanti del cielo. Ciò deriva proprio dal fatto che essa è circondata da uno spesso alone di polvere che assorbe quasi tutta la radiazione visibile e la riemette sotto forma di luce infrarossa. Proprio all’interno di questo denso ammasso di gas e polvere è stata osservato il vapore d’acqua.

La scoperta della variazione di temperatura, crescente con la vicinanza alla stella, rilevata da Herschel, ha aperto la nuova strada: solo la luce ultravioletta proveniente dalle stelle vicine poteva creare l’acqua. Il meccanismo è, in fondo, abbastanza semplice. La luce penetra profondamente all’interno della nube e spezza le molecole dei monossidi di carbonio e di silicio, liberando atomi di ossigeno. Questi infine si “attaccano” a molecole di idrogeno formando appunto l’acqua. Adesso si sta già pensando di estendere le osservazioni ad altre stelle di carbonio e Herschel sarà lo strumento migliore per farlo.

Sulla Terra, i composti del carbonio e l’acqua sono gli ingredienti chiave per la vita. Oggi, grazie a Herschel, sappiamo che entrambi si trovano attorno alla vecchia stella morente IRC+10216 e che la luce ultravioletta può giocare un ruolo essenziale. Chissà…

La stella gigante IRC+10216

La stella gigante IRC+10216. (Fonte: ESA/PACS/SPIRE/MESS Consortia)

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2 Commenti

  1. Piccola , grande scoperta caro Enzo,può sembrare piccola e marginale fra tante eclatanti notizie, ma è grande perchè si parla di acqua:essenziale elemento della vita, almeno quella da noi fino ad ora conosciuta.
    La luce ultravioletta del nostro Sole, comunque anche pericolosa per la vita, che effetti può fare nell’ambito di questa scoperta?

  2. caro Mario,
    direi che prima di poter ottenere ciò il Sole dovrebbe diventare gigante e noi non ci saremmo più… In ogni modo, ancora una volta le cose semplici sono quelle che alla fine accadono più facilmente. la Natura non è complicata, siamo noi spesso a non capirla… 😉