Pela primeira vez, cientistas confirmaram a presença de gelo de água cristalina num disco de detritos poeirento que orbita uma estrela semelhante ao Sol. A descoberta foi feita com o Telescópio Espacial James Webb da NASA.

James Webb traz uma conformação importante
Há muito tempo que os astrónomos acreditam que sim, baseando-se parcialmente em deteções anteriores da sua forma gasosa (o vapor de água) e na sua presença no nosso próprio sistema solar.
Agora há evidências definitivas: investigadores confirmaram a presença de gelo de água cristalino num disco de detritos poeirento que orbita uma estrela semelhante ao Sol, a cerca de 155 anos-luz da Terra, usando dados detalhados conhecidos como espectros, obtidos pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA.
Em 2008, dados do agora desativado Telescópio Espacial Spitzer já davam indícios da possível presença de gelo neste sistema.

O Webb detetou de forma inequívoca não apenas gelo de água, mas gelo de água cristalino, semelhante ao que se encontra em locais como os anéis de Saturno e corpos gelados no Cinturão de Kuiper do nosso sistema solar.

Afirmou Chen Xie, autor principal do novo artigo e investigador assistente na Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, Maryland.
Todo o gelo congelado detetado pelo Webb está associado a finas partículas de poeira ao longo do disco — como pequenas “bolinhas de neve sujas”. Os resultados foram publicados numa quarta-feira na revista Nature.

Astrónomos aguardavam por estes dados definitivos há décadas

Quando era estudante de doutoramento, há 25 anos, o meu orientador dizia-me que deveria existir gelo em discos de detritos, mas, antes do Webb, não tínhamos instrumentos suficientemente sensíveis para fazer essas observações.
O mais impressionante é que estes dados se assemelham às outras observações recentes do telescópio de objetos do Cinturão de Kuiper do nosso próprio sistema solar.

Disse Christine Chen, coautora e astrónoma do Space Telescope Science Institute em Baltimore.
O gelo de água é um ingrediente vital nos discos em torno de estrelas jovens — influencia fortemente a formação de planetas gigantes e pode ser transportado por pequenos corpos, como cometas e asteroides, até planetas rochosos já formados.
Agora que os investigadores detetaram gelo de água com o Webb, abriu-se a porta para que todos os cientistas estudem como estes processos ocorrem de novas formas em muitos outros sistemas planetários.
James Webb mostra rochas, poeira e gelo em movimento
A estrela designada HD 181327 é significativamente mais jovem que o nosso Sol. Estima-se que tenha cerca de 23 milhões de anos, em comparação com os 4,6 mil milhões de anos do Sol.
A estrela é ligeiramente mais massiva que o Sol e também mais quente, o que levou à formação de um sistema ligeiramente maior em torno dela. As observações do Webb confirmam uma lacuna significativa entre a estrela e o seu disco de detritos — uma ampla região livre de poeira.
Para além dessa zona, o seu disco de detritos é similar ao Cinturão de Kuiper do nosso sistema solar, onde se encontram planetas anões, cometas e outros fragmentos de gelo e rocha (que por vezes colidem entre si).
Há milhares de milhões de anos, o nosso Cinturão de Kuiper era provavelmente semelhante ao disco de detritos desta estrela.

HD 181327 é um sistema muito ativo. Existem colisões frequentes e contínuas no seu disco de detritos. Quando esses corpos gelados colidem, libertam pequenas partículas de gelo de água misturadas com poeira que têm o tamanho ideal para o Webb detetar.

Disse Christine Chen.
Gelo de água — quase em todo o lado
O gelo de água não se encontra distribuído de forma uniforme por este sistema. A maior parte está nas regiões mais frias e distantes da estrela.

A parte mais externa do disco de detritos é composta por mais de 20% de gelo de água.

Afirmou Chen Xie.
Quanto mais perto do centro os investigadores olhavam, menos gelo encontravam. No interior do disco de detritos, o Webb detetou cerca de 8% de gelo de água. Neste local, é provável que as partículas de água congelada sejam produzidas um pouco mais rapidamente do que são destruídas.
Na região do disco de detritos mais próxima da estrela, o Webb quase não detetou gelo de água. É provável que a intensa luz ultravioleta da estrela vaporize os cristais de gelo de água mais próximos.
Também é possível que rochas conhecidas como planetesimais tenham «aprisionado» gelo de água no seu interior, o que o Webb não consegue detetar.
Esta equipa e muitos outros investigadores continuarão a procurar — e a estudar — gelo de água em discos de detritos e em sistemas planetários em formação ativa na nossa galáxia Via Láctea.

A presença de gelo de água facilita a formação de planetas.
Os materiais gelados podem também acabar por ser ‘entregues’ a planetas terrestres que venham a formar-se, ao longo de algumas centenas de milhões de anos, em sistemas como este.

Disse Xie.
Os investigadores observaram a estrela HD 181327 com o NIRSpec (Espectrógrafo no Infravermelho Próximo) do Webb, que é extremamente sensível a partículas de poeira muito ténues que só podem ser detetadas a partir do espaço.
O Telescópio Espacial James Webb é o principal observatório espacial de ciências do mundo.
O Webb está a desvendar mistérios do nosso sistema solar, a explorar mundos distantes em torno de outras estrelas e a sondar as estruturas e origens misteriosas do nosso universo e do nosso lugar nele.