Në një zbulim të fundit që ka marrë vëmendjen e komunitetit shkencor, një ekip ndërkombëtar astronomësh i udhëhequr nga Jenny Frediani nga Universiteti i Stokholmit ka identifikuar një disk rreth një ylli të ri, i cili paraqet një përbërje kimike të pazakontë dhe shumë ndryshe nga ajo që pritet sipas teorive të deritanishme mbi formimin e planetëve. Ky disk, i konsideruar si vendi ku një ditë mund të lindin planetë të rinj, është gjetur të jetë jashtëzakonisht i pasur me dioksid karboni (CO₂), ndërkohë që përmban një sasi shumë të vogël uji, gati të padallueshme. Ky kontrast i fortë midis asaj që është vëzhguar në këtë sistem dhe çfarë është pritur sipas modeleve klasike përbën një sfidë të madhe për kuptimin tonë mbi proceset që shoqërojnë lindjen e sistemeve planetare.
Në mënyrë tipike, kur një yll i ri sapo formohet, ai është i rrethuar nga një re gazi dhe pluhuri që krijon një disk protoplanetar. Brenda këtij disku, materialet fillojnë të bashkohen dhe të formojnë trupa më të mëdhenj, duke hedhur themelet për lindjen e planetëve. Modelet teorike të ndërtuara gjatë dekadave kanë treguar se uji është një element kyç në këtë proces. Shkencëtarët kanë besuar se gurëzat e pasura me akull që gjenden në zonat e jashtme të ftohta të disqeve migrojnë drejt pjesëve më të ngrohta afër yllit. Me rritjen e temperaturës, këto gurëza çlirojnë ujin e tyre në formë avulli, gjë që shpjegon pse shumica e disqeve të njohura kanë një bollëk të madh të avullit të ujit në zonat e brendshme. Megjithatë, në rastin e diskut të sapozbuluar nga Frediani dhe kolegët e saj, ndodhi e kundërta: në vend të një nënshkrimi të fortë të ujit, instrumenti MIRI i Teleskopit Hapësinor James Webb regjistroi një prani mbizotëruese të dioksidit të karbonit.
Ky rezultat është i pazakontë dhe vë në pikëpyetje supozimet kryesore mbi evolucionin kimik të disqeve. Jenny Frediani shpjegon se ky lloj përbërjeje është i papritur dhe nuk mund të sqarohet lehtësisht nga proceset standarde të mirënjohura deri më tani. Një shpjegim i mundshëm është se rrezatimi intensiv ultravjollcë, i cili mund të vijë nga vetë ylli pritës ose nga yjet masivë fqinj brenda rajonit të formimit yjor, ka ndryshuar mënyrën se si molekulat janë formuar dhe shpërbërë. Ky rrezatim është në gjendje të ndërhyjë drejtpërdrejt në reaksionet kimike, duke prishur molekulat e ujit dhe duke favorizuar prodhimin e përbërjeve si dioksidi i karbonit.
Arjan Bik, studiues në Universitetin e Stokholmit, thekson se prania e një sasie kaq të madhe të CO₂ në zonën ku pritet të formohen planetë është diçka e papritur dhe sugjeron se roli i rrezatimit të fortë është shumë më i madh sesa është vlerësuar më parë. Ky zbulim hap mundësi të reja për të rishikuar teoritë ekzistuese dhe për të krijuar modele të reja që marrin parasysh ndikimin e mjediseve ekstreme mbi përbërjen kimike të disqeve planetare.
Një tjetër element tepër interesant i këtij studimi është zbulimi i varianteve të rralla izotopike të dioksidit të karbonit. Përveç formës më të zakonshme, u identifikuan molekula që përmbajnë karbon-13 si dhe oksigjen me izotopet ¹⁷O dhe ¹⁸O. Këto gjurmë izotopike janë me rëndësi të veçantë, pasi mund të ndihmojnë në shpjegimin e anomalive izotopike të gjetura në meteoritet dhe kometat e sistemit tonë diellor. Këto trupa të vegjël kozmikë, që përbëjnë mbetje të periudhës së hershme të formimit të sistemit diellor, përmbajnë një informacion të çmuar mbi kushtet e hershme të lindjes së tij. Izotopologët e zbuluar me ndihmën e JWST mund të shërbejnë si një urë lidhëse mes asaj që shohim në këtë disk të largët dhe gjurmëve që kemi në sistemin tonë.
Ky disk i pasur me dioksid karboni ndodhet në rajonin masiv të formimit të yjeve NGC 6357, një zonë e njohur për prani të shumta yjesh masivë që gjenerojnë fusha të fuqishme rrezatimi. Distanca e tij nga Toka është rreth 1.7 kiloparsekë, që përkthehet në afro 53 trilionë kilometra. Zbulimi është pjesë e një programi më të gjerë kërkimor të njohur si *eXtreme Ultraviolet Environments (XUE)*, i cili fokusohet tek mënyra se si rrezatimi intensiv ndikon në proceset kimike të disqeve protoplanetare. Maria-Claudia Ramirez-Tannus, drejtuese e bashkëpunimit XUE, ka theksuar se ky rezultat është shumë emocionues dhe i rëndësishëm. Ajo shpjegon se mjediset e ekspozuara ndaj rrezatimit të fortë janë shumë të zakonshme dhe, duke qenë se shumica e yjeve dhe planeteve lindin në këto kushte, është thelbësore të kuptojmë efektet e tyre për të kuptuar pse ekziston një diversitet kaq i madh i atmosferave planetare dhe pse disa prej tyre mund të jenë të favorshme për jetë ndërsa të tjerat jo.
Instrumenti MIRI në bord të Teleskopit Hapësinor James Webb ka qenë kyç në realizimin e këtij studimi. Ai është projektuar për të vëzhguar në gjatësi valore infra të kuqe nga 5 deri në 28 mikronë, duke e bërë të mundur depërtimin përmes reve të dendura të pluhurit që mbulojnë disqet planetare në lindje. Përveç kësaj, MIRI është i pajisur me koronografe të posaçme që mundësojnë vëzhgimin e drejtpërdrejtë të ekzoplanetëve. Astronomët nga Universiteti i Stokholmit dhe Universiteti i Chalmers kanë kontribuar në zhvillimin e këtij instrumenti, i cili tashmë po ofron njohuri të reja dhe të detajuara mbi mënyrën sesi formohen sistemet planetare.
Krahasimi i disqeve të ekspozuar ndaj mjediseve ekstreme me ato që formohen në kushte më të qeta dhe të izoluara është një hap vendimtar për të kuptuar sa i madh është spektri i mundësive të formimit planetar në univers. Ky diversitet është çelësi për të shpjeguar pse disa sisteme zhvillojnë planetë me atmosferë të pasur me ujë dhe potencialisht të banueshme, ndërkohë që të tjerat formojnë botë të thata, të mbizotëruara nga përbërje të tjera kimike. Zbulimi i një disku të pasur me CO₂ jo vetëm që hap një dritare të re në të kuptuarit e proceseve të hershme të formimit planetar, por gjithashtu na tregon se universi është shumë më i larmishëm dhe më kompleks sesa kemi menduar deri tani.
