Astronomer har hittat tecken på kometer kring en ung stjärna som liknar vår sol. Observationerna kan ge nya ledtrådar till hur vatten transporteras genom unga planetsystem – och hur jorden kan ha fått sitt vatten.
Planetsystemet PDS 70 är drygt fem miljoner år gammalt och ligger ungefär 370 ljusår från jorden. Det består av minst två gasjättar och kretsar kring en stjärna som är något svalare än solen.
Redan 2023 upptäcktes vattenånga nära stjärnan. Nu visar forskare vid Lunds universitet att variationer i natriumgas framför stjärnan kan vara ett tecken på kometer som passerar genom planetsystemets inre delar.
– Vår studie pekar på att kometer kan vara ansvariga för att transportera vatten till de inre delarna av planetsystemet, där planeter kan bildas, på samma sätt som i det tidiga solsystemet, säger Aline Novais, astronomiforskare vid Lunds universitet, i ett pressmeddelande.
Exokometer vid stjärna
Forskarna har analyserat observationer från 2018 och upptäckt natriumgas som rör sig flera kilometer per sekund i förhållande till stjärnan. Gasen dyker upp och försvinner mellan olika nätter, ett mönster som kan tyda på att kometer passerar framför en stjärna.
När en komet närmar sig sin stjärna värms den upp och is på ytan övergår direkt till gas, så kallad sublimering. Gasen kan då lämna ett mätbart avtryck i stjärnans ljus.
– Det här är första gången vi ser tecken på exokometer kring en stjärna som är relativt sval, ungefär som vår sol. Systemet är dessutom det yngsta där exokomet-aktivitet har föreslagits, säger Aline Novais.
Möjlig ledtråd till jordens vatten
Forskarna har också gjort simuleringar av kometernas banor. Resultaten visar att objekt långt ut i planetsystemet kan påverkas av gasjättarnas gravitation och slungas in mot stjärnan.
Enligt forskarna är det här särskilt intressant eftersom kometer bildas i planetsystemets kalla yttre delar, där vatten kan finnas i form av is. När kometerna sedan rör sig inåt kan de föra med sig vatten och andra flyktiga ämnen till områden där planeter bildas.
– Det påminner om en möjlig process i det tidiga solsystemet, där kometer kan ha bidragit till att leverera vatten till den unga jorden, säger Alexandra Stockwell Murphy, astronom vid Lunds universitet.
Nytt teleskop kan ge fler svar
Var jordens vatten ursprungligen kommer ifrån är fortfarande inte helt klarlagt. Vattenrika asteroider och kometer är två möjliga källor.
PDS 70 ger forskarna möjlighet att studera en liknande process i ett planetsystem som fortfarande befinner sig i ett tidigt utvecklingsstadium.
– Och när Extremely Large Telescope, som håller på att byggas i Chile, tas i drift under de kommande åren, kommer vi att kunna ta reda på om det finns ytterligare planeter i systemet och därmed få en ännu tydligare bild av hur vatten och andra byggstenar för planeter transporteras, säger Jens Hoeijmakers, astronomiforskare vid Lunds universitet.
Vetenskaplig artikel:
Potential sublimating exocomets around the young star PDS 70, Nature Communications.
Så bildas kometer
Kometer bildas av samma material som stjärnor och planeter. En stjärna föds ur ett moln av gas och stoft. När stjärnan bildas börjar materialet runt den rotera och bildar en skiva.
Ur kvarvarade material i skivan bildas senare planeter, månar, asteroider och kometer. Vilka ämnen som finns där beror bland annat på avståndet till stjärnan. Närmast stjärnan, där det är varmt, finns främst ämnen som tål höga temperaturer. Längre ut, där det är kallare, kan flyktiga ämnen som vatten finnas i form av is.
Kometer bildas vanligtvis i planetsystemets yttre delar och är därför rika på flyktiga ämnen. Om deras banor förändras så att de rör sig in mot stjärnan kan de föra med sig vatten och andra ämnen till inre områden nära stjärnan.
Källa: Aline Novais
