Телескоп Джеймса Вебба виявив важку воду на екзопланеті

Телескоп JWST виявив важку воду в атмосфері екзопланети WASP-39b, що є хімічним індикатором, який може допомогти астрономам у пошуках придатних для життя світів у майбутньому.

Телескоп Джеймса Вебба продовжує змінювати наше уявлення про космос. Завдяки своїй винятковій чутливості до інфрачервоного випромінювання, цей інструмент стає все більш важливим у дослідженні атмосфер екзопланет, у тому, що NASA називає справжньою “новою ерою” для дослідження екзопланет. Одним з найцікавіших аспектів цього дослідження є вода (включаючи важку воду), елемент, який вважається критично важливим для розвитку життя, як ми його знаємо.

Виявлення на WASP-39b

Команда астрономів проаналізувала атмосферу екзопланети WASP-39b, газового світу, що знаходиться на відстані майже 700 світлових років від Землі, і виявила сліди важкої води. Ця молекула подібна до звичайної води, але один з двох атомів водню замінений на дейтерій, ізотоп, який має на один нейтрон більше, що робить його дещо важчим. Дослідники зосередилися на співвідношенні дейтерій-водень (D/H) в атмосфері планети, що може дати важливі підказки про процеси формування планет. WASP-39b було обрано, оскільки це один з найретельніше вивчених екзопланет, який вже спостерігався всіма чотирма основними інструментами JWST.

Несподівано високе співвідношення D/H

Порівнюючи теоретичні атмосферні моделі з реальними даними, отриманими телескопом, команда виявила, що співвідношення D/H на WASP-39b виявляється значно вищим, ніж у газових гігантів Сонячної системи, які повинні бути найбільш подібними до нього.

Однією з можливих причин цього є так звана “атмосферна втеча”: важка вода, маючи трохи більшу молекулярну масу, розсіюється в космос повільніше, ніж звичайна вода. Оскільки це гарячий, роздутий планет з низькою гравітацією, WASP-39b міг втратити більшу частину своєї “легкої” води з часом. Інша гіпотеза полягає в тому, що планета могла сформуватися в більш холодних і віддалених регіонах свого зоряного системи, за так званою “сніговою лінією” протопланетного диска, успадкувавши матеріал, багатий на дейтерій, перш ніж мігрувати до своєї зірки.

Можливий індикатор придатності для життя

Згідно з авторами дослідження, важка вода залишається найзручнішим трекером завдяки своїм спектральним характеристикам, і її виявлення може незабаром стати можливим і на кам’янистих планетах з помірним кліматом, де вона служитиме справжнім маркером придатності для життя. Хоча WASP-39b зовсім не є сприятливим кандидатом: температури досягають 1000 градусів Цельсія. Проте метод, розроблений для цього екстремального світу, може виявитися вирішальним у пошуках планет, здатних підтримувати життя в інших частинах Всесвіту.