Dit persbericht staat ook op astronomie.nl:
Nederlands:
https://www.astronomie.nl/nieuws/langverwacht-overzichtsartikel-onthult-reis-van-water-van-interstellaire-wolken-tot-leefbare-werelden-2733
English:
https://www.astronomie.nl/nieuws/en/long-awaited-review-reveals-journey-of-water-from-interstellar-clouds-to-habitable-worlds-2733
P E R S B E R I C H T
Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
---------------------------------------------------------------------------------------------------
9 april 2021
*Langverwacht overzichtsartikel onthult reis van water van interstellaire
wolken tot leefbare werelden*
*De Nederlandse sterrenkundige Ewine van Dishoeck (Universiteit Leiden)
heeft met een internationaal team van collega's een overzichtsartikel
geschreven over alles wat we dankzij ruimtetelescoop Herschel weten over
water in de interstellaire ruimte. Het artikel in het vakblad Astronomy &
Astrophysics zet bestaande kennis op een rij en bevat ook nieuwe informatie
over waar het water op nieuwe, mogelijk leefbare werelden vandaan komt. De
verwachting is dat het artikel de komende twintig jaar dient als
naslagwerk.*
Hoe en waar water wordt gevormd in de ruimte tussen de sterren en hoe dit
water uiteindelijk op een planeet als de aarde terechtkomt, was tot tien
jaar geleden niet overtuigend vastgesteld. Dat kwam onder andere doordat
waarnemingen met telescopen vanaf de aarde verstoord worden door onze eigen
waterrijke atmosfeer. In 2009 lanceerde ESA de ver-infrarode
ruimtetelescoop Herschel die onderzoek aan water als een van zijn
speerpunten had. Dat gebeurde vooral met het onder Nederlandse leiding
gebouwde HIFI-instrument, ook wel de 'moleculenjager' genoemd. De telescoop
deed tot 2013 dienst. In de afgelopen jaren verschenen er tientallen
wetenschappelijke artikelen met losse Herschel-resultaten over water. Nu
zijn deze resultaten op een rij gezet, gecombineerd en uitgebreid met
nieuwe inzichten.
De nieuwe studie beschrijft de levensloop van water van de eerste tot de
laatste fase van het stervormingsproces, inclusief de tussenliggende stadia
die tot nu toe onderbelicht waren gebleven. Het artikel toont aan dat het
merendeel van het water wordt gevormd als ijs op piepkleine stofdeeltjes in
de koude en ijle interstellaire wolken. Als die wolk ineenstort tot nieuwe
sterren en planeten, blijkt het water vrijwel onaangetast te blijven.
Daarna wordt het gros van het water snel verankerd in stofdeeltjes zo groot
als kiezelstenen. In de roterende schijf rond de jonge ster vormen die
kiezelstenen dan de bouwstenen voor nieuwe planeten.
Verder hebben de onderzoekers uitgerekend dat vrijwel alle nieuwe
zonnestelsels worden geboren met voldoende water om een paar duizend
oceanen te vullen. Ewine van Dishoeck
<https://www.universiteitleiden.nl/medewerkers/ewine-van-dishoeck>: “Het is
fascinerend om je te realiseren dat als je een glas water drinkt, het
merendeel van die moleculen al meer dan 4,5 miljard jaar geleden zijn
gemaakt in de wolk waaruit onze zon en de planeten ontstonden.”
Veel van de eerdere Herschel-resultaten gingen over de warme waterdamp die
bij vormende sterren prominent aanwezig is en in grote hoeveelheden wordt
geproduceerd. Maar dat water wordt door de straalstroom van de jonge ster
de ruimte in 'gespoten' en gaat verloren. Bij het schrijven van het
overzicht kregen de onderzoekers steeds meer inzicht in de chemie van het
koude water en het ijs. Zo konden ze onder andere aantonen dat
interstellair ijs laag voor laag op stofdeeltjes aangroeit. Ze deden dat
aan de hand van de zwakke signalen van zwaar water (HDO en D2O in plaats
van H2O).
In de toekomst hopen de onderzoekers meer water in het heelal te bestuderen
en dan met name in zich vormende planeetstelsels. Maar dat kan nog wel even
duren. Een met Herschel vergelijkbare ruimtetelescoop staat namelijk op z'n
vroegst rond 2040 gepland. Ewine van Dishoeck: "Er was een kans dat er rond
2030 een 'watertelescoop' de ruimte in zou gaan, maar dat project is
afgelast. Dat is jammer, maar het was voor mij en mijn team een extra reden
om het wateroverzicht te maken. Zo hebben we een collectief geheugen voor
als er een nieuwe missie komt."
Overigens gaat eind 2021 de James Webb ruimtetelescoop
<https://www.astronomie.nl/instrument/jwst-25> de lucht in. Daarop zit het
mede in Nederland gebouwde MIRI-instrument
<https://www.astronomie.nl/instrument/jwst-miri-14> dat juist een onderdeel
van de waterkaart kan ophelderen dat tot nu toe buiten bereik bleef. MIRI
kan namelijk de warme waterdamp zien in de binnenste zones van
stofschijven. Medeauteur Michiel Hogerheijde
<https://www.universiteitleiden.nl/medewerkers/michiel-hogerheijde>
(Universiteit Leiden en Universiteit van Amsterdam): "Herschel heeft al
laten zien dat planeetvormende schijven rijk zijn aan waterijs. Met MIRI
kunnen we nu dat spoor volgen tot in de gebieden waar aardachtige planeten
worden gevormd."
Met de ALMA-schotels <https://www.astronomie.nl/instrument/alma-31> in
Chili kan vanaf de grond naar waterdamp worden gekeken. Dan gaat het vooral
ook om water in heel verre sterrenstelsels. Daarvan zijn de waterlijnen zo
ver verschoven dat het water in de aardse atmosfeer niet meer stoort.
Medeauteur Lars Kristensen
<https://www.nbi.ku.dk/english/staff/?pure=en/persons/545980> (University
of Copenhagen, Denemarken) vult aan: "Dankzij de nalatenschap van Herschel
kunnen we die gegevens van ALMA veel beter interpreteren."
*Over de Herschel-ruimtetelescoop*
Herschel was een ruimtetelescoop van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA
in samenwerking met de Amerikaanse NASA. Voor het wateronderzoek werd
gebruik gemaakt van het HIFI-instrument
<https://www.astronomie.nl/instrument/herschel-hifi-13> en het
PACS-instrument op de telescoop. HIFI was ontworpen en gebouwd door een
consortium van instituten en universiteiten uit Europa, Canada en de
Verenigde Staten onder leiding van het Nederlandse instituut voor
ruimteonderzoek SRON. Het PACS-instrument was ontwikkeld door een
consortium onder leiding van het Max Planck Institute for Extraterrestrial
Physics in Duitsland. Ewine van Dishoeck leidde het wateronderzoek in het
WISH-programma <http://www.strw.leidenuniv.nl/WISH/>.
*Wetenschappelijk artikel*
Water in star-forming regions: Physics and chemistry from clouds to disks
as probed by Herschel spectroscopy. By Ewine F. van Dishoeck et al.
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics, 2021.
Origineel: https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202039084
Gratis preprint: https://arxiv.org/abs/2102.02225
E I N D E P E R S B E R I C H T
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Meer informatie
Contact:
Ewine F. van Dishoeck
Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden
ewine@xxxxxxxxxxxxxxxxxx
https://www.universiteitleiden.nl/medewerkers/ewine-van-dishoeck
Michiel Hogerheijde
Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden & Anton Pannekoek Instituut,
Universiteit van Amsterdam
michiel@xxxxxxxxxxxxxxxxxx
https://www.universiteitleiden.nl/medewerkers/michiel-hogerheijde
Lars E. Kristensen
Universiteit van Kopenhagen, Denemarken
lars.kristensen@xxxxxxxxx
https://www.nbi.ku.dk/english/staff/?pure=en/persons/545980
Beeld: (lage resolutie bijgevoegd, hoge resolutie via url - beeld is te
gebruiken bij de berichtgeving over dit onderwerp, graag credit vermelden)
Routekaart van ruimtewater van wolk tot planeet. Van linksboven naar
rechtsonder: water in een koude interstellaire wolk, bij een jonge ster met
straalstroom, in een protoplanetaire schijf, in een komeet en in de oceanen
van een exoplaneet. De eerste drie stadia tonen het spectrum van waterdamp
gemeten door het HIFI-instrument op de Herschel-ruimtetelescoop. De
signalen van de koude interstellaire wolk en van de protoplanetaire schijf
zijn in deze afbeelding overdreven met een factor 100 ten opzichte van die
in het midden bij de jonge, vormende ster. (c) ESA/ALMA/NASA/L.E. Kristensen
Hoge resolutie:
https://www.astronomie.nl/upload/images/2021/04/Water_trail-credit-ESA-ALMA-NASA-LE-Kristensen.jpg
Opgemaakt persbericht op www.astronomie.nl
---------------------------------------------------------------------------------------------------
--
Marieke Baan en David Redeker | Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie
(NOVA) | NOVA Informatiecentrum | Science Park 904 | Postbus 94249 | 1090
GE Amsterdam | vast: 020 525 7480 | Marieke mobiel: 0614 322 627 | David
mobiel: 0644 588 969 | h.m.baan@xxxxxx | d.redeker@xxxxxx |
www.astronomie.nl
Attachment:
kl-water_trail-credit-ESA-ALMA-NASA-LE-Kristensen.jpg
Description: JPEG image
