Το τηλεσκόπιο Webb εντοπίζει για πρώτη φορά ημιβαρέως τύπου νερό σε εξωπλανήτη

Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ανέφερε τον πρώτο εντοπισμό ημιβαρέως νερού στην ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη, χρησιμοποιώντας το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb για την ανάλυση του θερμού Δία WASP-39b, περίπου 700 έτη φωτός μακριά από τη Γη. Το ευρήμα, που δημοσιεύθηκε στον ιστότοπο προδημοσιεύσεων arXiv στις 21 Ιουλίου, ανοίγει έναν νέο δρόμο για τη μελέτη του τρόπου σχηματισμού των μακρινών πλανητών και για το αν μικρότεροι, βραχώδεις κόσμοι θα μπορούσαν κάποτε να αποκαλύψουν ενδείξεις κατοικησιμότητας.arxiv+1

Ένα κοσμικό αποτύπωμα

Το ημιβαρέως τύπου νερό, ή HDO, διαφέρει από το συνηθισμένο νερό καθώς αντικαθιστά ένα άτομο υδρογόνου με δευτέριο, ένα βαρύτερο ισότοπο που φέρει ένα επιπλέον νετρόνιο. Η αναλογία δευτερίου προς υδρογόνο στο νερό ενός πλανήτη λειτουργεί ως χημικό αποτύπωμα, κωδικοποιώντας πληροφορίες σχετικά με το πού και πώς σχηματίστηκε ο πλανήτης.astrobiology+1

Οι ερευνητές συνδύασαν δεδομένα και από τα τέσσερα κύρια όργανα του JWST: τα NIRISS, NIRCam, NIRSpec και MIRI, παράγοντας αυτό που περιγράφουν ως «το πιο λεπτομερές φάσμα διέλευσης οποιουδήποτε εξωπλανήτη μέχρι σήμερα». Ο εντοπισμός έφτασε σε στατιστική βεβαιότητα 4,81 σίγμα. Η ομάδα μέτρησε μια αναλογία D/H περίπου 4,0 × 10⁻³, η οποία υπερβαίνει κατά πολύ τις τιμές που έχουν παρατηρηθεί για τους αέριους γίγαντες στο δικό μας ηλιακό σύστημα.ua+3

Γιατί τόσο πολύ δευτέριο;

Δύο κύριες ερμηνείες έχουν προταθεί. Ο WASP-39b είναι ένας φλεγόμενος κόσμος με ατμοσφαιρικές θερμοκρασίες που προσεγγίζουν τους 1.000 βαθμούς Κελσίου και σχετικά ασθενή βαρύτητα. Υπό αυτές τις συνθήκες, το ελαφρύτερο υδρογόνο διαφεύγει στο διάστημα πιο εύκολα από το βαρύτερο δευτέριο, αλλοιώνοντας σταδιακά την αναλογία με την πάροδο του χρόνου.ua+1

Εναλλακτικά, ο πλανήτης μπορεί να σχηματίστηκε μακριά από το άστρο του, πέρα από τη «γραμμή χιονιού», όπου πάγοι πλούσιοι σε δευτέριο συσσωρεύτηκαν στον πρωτοπλανητικό δίσκο. Στη συνέχεια, ενδέχεται να μετακινήθηκε προς τα μέσα, διατηρώντας αυτό το χημικό αποτύπωμα. «Οι παρατηρήσεις πρωτοαστρικών πάγων από αυτή την περιοχή δείχνουν έναν βαθμό εμπλουτισμού σε δευτέριο συμβατό με την αναλογία D/H που συμπεραίνεται για τον WASP-39b», έγραψαν οι ερευνητές, προσθέτοντας ότι απαιτείται ακόμη λεπτομερής χημική μοντελοποίηση για την επιβεβαίωση αυτού του σεναρίου.sciencealert+1

Συνέπειες για την αναζήτηση ζωής

Ο ίδιος ο WASP-39b είναι μη κατοικήσιμος: ένας αέριος γίγαντας με ακραία θερμότητα και χωρίς στερεή επιφάνεια. Ωστόσο, η μέθοδος που επιβεβαιώθηκε εδώ θα μπορούσε τελικά να εφαρμοστεί σε μικρότερους, εύκρατους βραχώδεις εξωπλανήτες. «Το HDO παραμένει επί του παρόντος ο πιο προσβάσιμος ιχνηθέτης λόγω των ιδιαίτερων φασματικών χαρακτηριστικών του, και ο εντοπισμός του ενδέχεται να είναι δυνατός ακόμη και σε εύκρατους βραχώδεις εξωπλανήτες στο εγγύς μέλλον, όπου θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως πιθανός δείκτης κατοικησιμότητας», κατέληξαν οι συγγραφείς.sciencealert+1