A circa un anno dall’inizio ufficiale della campagna di osservazione del telescopio spaziale James Webb continuano le scoperte per quanto riguarda gli esopianeti (formati o in formazione). Recentemente abbiamo scritto dell’esopianeta TRAPPIST-1 c e delle ipotesi sulla sua atmosfera che non sarebbe di simil-venusiana ma molto più rarefatta e senza nubi. A maggio era invece stato rilevato del benzene in un disco protoplanetario o ancora prima l’acqua era stata rilevata nell’atmosfera di GJ 486 b.
Ora il JWST ha invece rilevato il catione metilico (CH3+) nel disco protoplanetario che si trova attorno a una giovane stella. Si tratta quindi di un sistema planetario in formazione e la loro origine, evoluzione e caratterizzazione è importante per capire sia quanto un sistema come il nostro sia diffuso nell’Universo sia quali caratteristiche possono essere diffuse in altre tipologie. Questo è quello che sappiamo.
Catione metilico in un disco protoplanetario rilevato dal telescopio spaziale James Webb
Nell’articolo scientifico dal titolo Formation of the Methyl Cation by Photochemistry in a Protoplanetary Disk viene presa in considerazione la presenza del catione metilico all’interno di un disco protoplanetario che si trova nella nebulosa di Orione a 1350 anni luce dalla Terra. L’importanza è data dal fatto che questo catione reagisce poco con l’idrogeno (che è abbondante nell’Universo) mentre con altre molecole permette la creazione di molecole più complesse a base di carbonio.
Marie-Aline Martin (co-autrice dello studio) ha dichiarato “questa rilevazione di CH3+ non solo convalida l’incredibile sensibilità del James Webb, ma conferma anche la postulata importanza centrale del CH3+ nella chimica interstellare”.
Essendo la vita che conosciamo basata sul carbonio, l’importanza di capire come avvengono le reazione in questi sistemi planetari in formazione è di grande interesse per gli scienziati. Questa è la prima volta che il catione metilico viene rilevato in queste condizioni, pur essendo stato ipotizzato già a partire dagli anni ’70.
Come spiegato, gli ioni molecolari che hanno al loro interno atomi di carbonio possono reagire per creare molecole più complesse anche in condizioni di temperature basse (in molti casi sfavorevoli per far avvenire reazioni). Il sistema, che si trova nella Nebulosa di Orione, dove è stato rilevato si chiama d203-506 con la stella che è al centro è una nana rossa con massa pari a circa un decimo di quella del Sole.
Interessante notare che nonostante sia un ambiente che viene irraggiato con ultravioletti dalle varie stelle presenti in zona, le molecole complesse possono formarsi e non solo venire distrutte. Proprio il catione metilico rilevato dal telescopio spaziale James Webb (e non dai radiotelescopi o dai telescopi a infrarossi situati sulla Terra) potrebbe essere favorito nella sua formazione da un ambiente di questo tipo. I ricercatori non hanno rilevato invece acqua in questo sistema.
In particolare il JWST ha utilizzato gli strumenti MIRI e NIRSpec mentre NIRCam è stata impiegata per catturare nuove immagini della zona con diverse lunghezze d’onda come 1,4 μm, 1,62 μm, 1,64 μm, 1,82 μm, 2,1 μm, 1,87 μm, 2,77 μm, 2,12 μm, 3,0 μm, 3,35 μm, 3,23 μm, 4,7 μm e 4,8 μm.