Por primera vez, astrónomos han detectado una molécula de agua pesada en la atmósfera de un exoplaneta, abriendo una nueva ventana a cómo se forman y evolucionan los mundos lejanos.
Utilizando el telescopio espacial James Webb para observar el Júpiter caliente WASP-39b, un equipo liderado por investigadores de la Universidad LMU de Múnich identificó el isotopólogo de agua deuterada HDO, en el cual uno de los átomos de hidrógeno es reemplazado por el isótopo más pesado deuterio. El resultado se publicó en arXiv el 21 de julio.
La huella del agua
El HDO es una variante rara del agua ordinaria, y su abundancia relativa al agua normal codifica información sobre de dónde proviene el agua de un planeta y qué procesos la han moldeado. En el sistema solar, la relación deuterio-hidrógeno varía drásticamente: los océanos terrestres se sitúan en aproximadamente 1,6 x 10^-4, Júpiter y Saturno son aún más bajos, mientras que los cometas y asteroides muestran relaciones más altas que se remontan a las condiciones de la nebulosa solar primitiva.
En WASP-39b, el equipo midió una relación D/H en el agua de 4,0 x 10^-3, aproximadamente 25 veces superior a la de los océanos terrestres y significativamente por encima de todos los gigantes gaseosos del sistema solar. El valor se superpone con las relaciones medidas en algunos entornos protoestelares y cuerpos del sistema solar interior.
Lo que significa
La relación elevada podría reflejar uno de dos escenarios, o una combinación de ambos. WASP-39b podría haber acumulado hielos y rocas enriquecidos con deuterio más allá de la línea de nieve de su sistema durante su formación, material que luego se mezcló con su atmósfera observable. Alternativamente, procesos atmosféricos en curso, incluido el transporte vertical, la fotoquímica y el escape de hidrógeno, pueden haber concentrado deuterio en las capas superiores que observa JWST.
“Esta es la primera medición de la relación isotópica del agua en la atmósfera de un exoplaneta”, escribió el equipo. La detección demuestra que JWST tiene la sensibilidad para identificar isotopólogos raros, variantes químicas sutiles de moléculas comunes que portan la huella de la historia de formación de un planeta.
WASP-39b, un Júpiter caliente a unos 700 años luz de la Tierra, se ha convertido en una especie de mundo de referencia para la ciencia atmosférica de exoplanetas. JWST detectó previamente dióxido de carbono, dióxido de azufre y otras moléculas en su atmósfera. La detección de HDO añade una nueva dimensión a lo que se ha convertido en el exoplaneta más minuciosamente caracterizado más allá del sistema solar.
Traducido por Alessandra