La molécule d’eau est un ingrédient clé dans la formation des systèmes planétaires. Les astronomes utilisant l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ont détecté de la vapeur d’eau dans le disque autour de la jeune étoile. HL Tauri exactement où les planètes peut être en train de se former. Leur analyse implique une limite inférieure stricte de 3,7 océans terrestres de vapeur d’eau disponibles dans les 17 unités astronomiques internes du système HL Tauri.
Cette image ALMA montre la vapeur d’eau (nuances de bleu) dans le disque protoplanétaire autour de HL Tauri ; près du centre du disque, là où vit la jeune étoile, l’environnement est plus chaud et le gaz plus brillant ; les anneaux de couleur rouge sont des observations antérieures d’ALMA montrant la répartition de la poussière autour de l’étoile. Crédit image : ALMA/ESO/NAOJ/NRAO/Facchini et autres.
La molécule d’eau est sans aucun doute l’une des espèces moléculaires les plus importantes de tout l’Univers.
Solvant extrêmement efficace, l’eau a joué un rôle clé dans l’émergence de la vie telle que nous la connaissons sur notre planète.
Pour cette raison, la caractérisation chimique des atmosphères exoplanétaires se concentre souvent sur la détection de cette molécule particulière.
Formée par les atomes communs d’hydrogène et d’oxygène, l’eau joue un rôle fondamental dans la physique de la formation des systèmes planétaires, en raison de sa très grande abondance sous forme gazeuse et glacée.
“Je n’aurais jamais imaginé que nous pourrions capturer une image d’océans de vapeur d’eau dans la même région où une planète est susceptible de se former”, a déclaré le Dr Stefano Facchini, astronome à l’Université de Milan.
On pense que le système HL Tauri a moins de 100 000 ans et a un rayon d’environ 17,9 milliards de kilomètres. Il se situe en direction de la constellation du Taureau, à une distance de 450 années-lumière.
Le disque protoplanétaire de HL Tauri est exceptionnellement massif et brillant, ce qui en fait un excellent endroit pour rechercher des signes de formation de planètes.
Les nouvelles observations d’ALMA ont révélé au moins trois fois plus d’eau que dans tous les océans de la Terre dans la partie interne du disque.
“Il est vraiment remarquable que nous puissions non seulement détecter mais également capturer des images détaillées et résoudre spatialement la vapeur d’eau à une distance de 450 années-lumière de nous”, a déclaré le Dr Leonardo Testi, astronome à l’Université de Bologne.
Les observations à résolution spatiale réalisées avec ALMA permettent aux astronomes de déterminer la répartition de l’eau dans différentes régions du disque.
“Participer à une découverte aussi importante dans le disque emblématique HL Tauri était au-delà de ce à quoi je m’attendais pour ma première expérience de recherche en astronomie”, a déclaré le Dr Mathieu Vander Donckt, astronome à l’Université de Liège.
“Nos images récentes révèlent une quantité substantielle de vapeur d’eau à différentes distances de l’étoile, y compris un espace où une planète pourrait potentiellement se former à l’heure actuelle”, a déclaré le Dr Facchini.
“Cela suggère que cette vapeur d’eau pourrait affecter la composition chimique des planètes qui se forment dans ces régions.”
“À ce jour, ALMA est la seule installation capable de résoudre spatialement l’eau dans un disque froid formant une planète”, a déclaré le professeur Wouter Vlemmings, astronome à l’Université de technologie Chalmers.
“C’est vraiment excitant d’observer directement, sur une image, des molécules d’eau libérées par des particules de poussière glacée”, a déclaré le Dr Elizabeth Humphreys, astronome à l’ESO.
“Les grains de poussière qui composent un disque sont les graines de la formation des planètes, entrant en collision et s’agglutinant en corps toujours plus grands en orbite autour de l’étoile.”
“Nos résultats montrent comment la présence d’eau peut influencer le développement d’un système planétaire, tout comme elle l’a fait il y a 4,5 milliards d’années dans notre propre système solaire”, a déclaré le Dr Facchini.
Le résultats ont été publiés dans la revue Astronomie naturelle.
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S. Facchini et autres. Observations ALMA résolues de l’eau dans les unités astronomiques internes du disque HL Tau. Nat Astron, publié en ligne le 29 février 2024 ; est ce que je: 10.1038/s41550-024-02207-w
