„Webb“ teleskopas egzoplanetoje pirmą kartą aptiko sunkųjį vandenį

Tarptautinė astronomų komanda pranešė apie pirmą kartą egzoplanetos atmosferoje užfiksuotą pusiau sunkųjį vandenį. Naudodamiesi Jameso Webbo kosminiu teleskopu, mokslininkai ištyrė karštąjį Jupiterį WASP-39b, esantį maždaug už 700 šviesmečių nuo Žemės. Liepos 21 d. „arXiv“ publikacijų serveryje paskelbtas atradimas atveria naujas galimybes tirti, kaip formuojasi tolimos planetos ir ar mažesni, uoliniai pasauliai ateityje galėtų atskleisti tinkamumo gyventi požymių.arxiv+1

Kosminis piršto atspaudas

Pusiau sunkusis vanduo (HDO) nuo įprasto vandens skiriasi tuo, kad vieną vandenilio atomą jame pakeičia deuteris: sunkesnis izotopas, turintis papildomą neutroną. Deuterio ir vandenilio santykis planetos vandenyje veikia kaip cheminis piršto atspaudas, išsaugantis informaciją apie tai, kur ir kaip planeta susiformavo.astrobiology+1

Mokslininkai sujungė visų keturių pagrindinių JWST instrumentų: NIRISS, NIRCam, NIRSpec ir MIRI, duomenis ir gavo tai, ką apibūdina kaip „iki šiol išsamiausią bet kurios egzoplanetos transmisijos spektrą“. Atradimo statistinis patikimumas siekia 4,81 sigmos. Komanda nustatė, kad D/H santykis yra maždaug 4,0 × 10⁻³, o tai gerokai viršija mūsų saulės sistemos dujinėse milžinėse stebimas reikšmes.ua+3

Kodėl tiek daug deuterio?

Iškeltos dvi pagrindinės hipotezės. WASP-39b yra itin karštas pasaulis, kurio atmosferos temperatūra siekia beveik 1 000 laipsnių Celsijaus, o gravitacija yra gana silpna. Tokiomis sąlygomis lengvesnis vandenilis į kosmosą išsiveržia lengviau nei sunkesnis deuteris, todėl laikui bėgant šis santykis palaipsniui kinta.ua+1

Kita vertus, planeta galėjo susiformuoti toli nuo savo žvaigždės, už „sniego linijos“, kur protoplanetiniame diske kaupėsi deuterio turtingas ledas. Vėliau ji galėjo pasislinkti į vidų, išlaikydama šį cheminį pėdsaką. „Šio regiono protožvaigždinio ledo stebėjimai rodo tokį deuterio praturtėjimo laipsnį, kuris atitinka D/H santykį, nustatytą WASP-39 b“, – rašė tyrėjai ir pridūrė, kad šiam scenarijui patvirtinti dar reikalingas išsamus cheminis modeliavimas.sciencealert+1

Reikšmė gyvybės paieškoms

Pati WASP-39b yra gyvenimui netinkama: tai itin karšta dujinė milžinė, neturinti kieto paviršiaus. Tačiau čia patikrintas metodas ateityje galėtų būti pritaikytas mažesnėms, vidutinio klimato uolinėms egzoplanetoms. „HDO šiuo metu išlieka lengviausiai prieinamu indikatoriumi dėl savo išskirtinių spektro bruožų, o artimiausioje ateityje jį aptikti gali pavykti net ir vidutinio klimato uolinėse egzoplanetose, kur jis galėtų pasitarnauti kaip galimas tinkamumo gyventi rodiklis“, – apibendrino autoriai.sciencealert+1