Het lijkt misschien niet logisch om waterijs te vinden in de schijf van gas en stof rond een ster. Vuur en ijs gaan gewoon niet samen. We zouden nooit ijs in de buurt van onze zon vinden.
Maar onze zon is oud. Ongeveer 5 miljard jaar oud, met nog ongeveer 5 miljard te gaan. Sommige jongere sterren van het type Herbig Ae / Be-sterren (naar de Amerikaanse astronoom George Herbig) zijn zo jong dat ze worden omgeven door een circumstellaire schijf van gas en stof die nog niet is opgebruikt door de vorming van planeten. Voor dit soort sterren is de aanwezigheid van waterijs niet per se onverwacht.
Waterijs speelt een belangrijke rol in een jong zonnestelsel. Astronomen denken dat waterijs grote, gasvormige planeten helpt vormen. De aanwezigheid van ijs maakt het buitenste deel van een planetaire schijf dichter. Door deze verhoogde dichtheid kunnen de kernen van gasplaneten samensmelten en vormen.
Jonge zonnestelsels hebben een zogenaamde sneeuwlijn. Het is de grens tussen terrestrische en gasvormige planeten. Voorbij deze sneeuwgrens stimuleert ijs in de protoplanetaire schijf gasplaneten te vormen. Binnen deze sneeuwlijn draagt het gebrek aan waterijs bij aan de vorming van terrestrische planeten. Je kunt dit zien in ons eigen zonnestelsel, waar de sneeuwgrens tussen Mars en Jupiter moet zijn geweest.
Een team van astronomen dat de Gemini-telescoop gebruikte, observeerde de aanwezigheid van waterijs in de protoplanetaire schijf rond de ster HD 100546, een Herbig Ae / Be-ster op ongeveer 320 lichtjaar van ons. Op slechts 10 miljoen jaar oud is deze ster vrij jong en het is een goed bestudeerde ster. De Hubble heeft complexe, spiraalvormige patronen in de schijf gevonden en tot dusver zijn deze patronen onverklaard.
HD 100546 is ook opmerkelijk omdat in 2013 uit onderzoek de waarschijnlijke voortgaande vorming van een planeet in zijn schijf bleek. Dit bood een zeldzame kans om de vroege stadia van planeetvorming te bestuderen. Het vinden van ijs in de schijf en ontdekken hoe diep het in de schijf bestaat, is een belangrijk stuk informatie om planeetvorming in jonge zonnestelsels te begrijpen.
Het vinden van dit ijs vergde een aantal slimme astro-speurtochten. De Gemini-telescoop werd gebruikt, met zijn Near-Infrared Coronagraphic Imager (NICI), een instrument dat werd gebruikt om gasreuzen te bestuderen. Het team heeft H2O-ijsfilters geïnstalleerd om de aanwezigheid van waterijs tegen te gaan. De protoplanetaire schijf rond jonge sterren, zoals in het geval van HD 100546, is een verwarde combinatie van stof en gassen, en het isoleren van materiaalsoorten in de schijf is niet eenvoudig.
Waterijs is gevonden in schijven rond andere Herbig Ae / Be-sterren, maar de diepte van de distributie van dat ijs was niet gemakkelijk te begrijpen. Dit papier laat zien dat het ijs in de schijf aanwezig is, maar slechts oppervlakkig, met UV-foto-desorptieprocessen die verantwoordelijk zijn voor het vernietigen van waterijskorrels dichter bij de ster.
Het lijkt misschien afgezaagd, dus zeg dat er meer onderzoek nodig is, zoals de auteurs van het onderzoek zeggen. Maar is er in de wetenschap echt niet altijd meer onderzoek nodig? Zullen we ooit het einde van begrip bereiken? Zeker niet. En zeker niet als het gaat om de vorming van planeten, wat best belangrijk is om te begrijpen.
