Planeten ontstaan ​​uit het gas en stof in schijven die jonge sterren omringen. Chemicaliën in de schijf die gemakkelijk verdampen, vluchtige stoffen genoemd, bevatten belangrijke moleculen zoals water, koolmonoxide, stikstof, evenals andere eenvoudige organische moleculen. De hoeveelheid vluchtig materiaal die zich ophoopt in een planeet terwijl deze zich vormt, is een sleutelfactor bij het bepalen van de atmosfeer van de planeet en de geschiktheid voor leven, en hangt af van de details van de gas- en ijsreservoirs in de schijf op het moment van planeetvorming.

Aangezien schijfsamenstellingen evolueren gedurende de levensduur van de schijf, astronomen die geïnteresseerd zijn in de samenstelling van planeten werken er hard aan om de evolutie van schijfchemie te begrijpen. Ze hebben al vastgesteld dat water en koolmonoxidegas in jonge systemen zijn uitgeput in vergelijking met hun abundanties in het normale interstellaire medium, soms wel met een factor honderd.

Het huidige denken beweert dat dit komt omdat de vluchtige stoffen zijn bevroren op de oppervlakken van stofkorrels die zich vervolgens ophopen naar het koude middenvlak van de schijf waar ze bevroren blijven. Aangezien elke vluchtige andere eigenschappen heeft, echter, elk is in een andere mate uitgeput; zuurstof is het meest verarmde element, gevolgd door koolstof en dan stikstof. Dit algemene kader verklaart de observaties van de weinige individuele bronnen die zijn bestudeerd, maar astronomen hebben nog steeds geen systematisch beeld van hoe vluchtige chemie met de tijd evolueert.

CfA-astronomen Karin Oberg, Sean Andries, Jane Huang, Chunhua Qi, en David Wilner waren lid van een team dat de ALMA-faciliteit gebruikte om vluchtige stoffen te bestuderen bij vijf jonge schijfkandidaten. Ze combineerden de resultaten met gegevens van een vroege studie van veertien meer geëvolueerde schijven en modelleerden ze om een ​​evolutionair beeld te krijgen van vluchtige chemie gedurende de levensduur van de schijven. Ze concluderen dat koolmonoxide snel opraakt - in de eerste 0,5-1 miljoen jaar van de levensduur van een schijf. Ze vinden ook dat de jongste objecten, die nog diep verankerd zijn in hun envelop met geboortemateriaal, hebben verschillende chemische handtekeningen, waarschijnlijk omdat moleculen in de schijf zijn afgeschermd van de ultraviolette straling die de chemische bindingen kan verstoren.

De wetenschappers overwegen ook of door verdamping van de ijsmantels weer ingrediënten aan het gas kunnen worden toegevoegd, maar concluderen dat er nog te veel onzekerheden zijn om tot een definitief antwoord te komen en pleiten voor de noodzaak van een grotere steekproef van jonge schijven. De nieuwe studie is een belangrijke stap vooruit in het begrijpen van de evolutie van de chemie van jonge, planeetvormende schijven.