JWST objevil semi-těžkou vodu na vzdálené exoplanetě WASP-39b, což je klíč k hledání života ve vesmíru

Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) znovu posouvá hranice našeho poznání vesmíru. Astronomové s jeho pomocí analyzovali atmosférické vlastnosti exoplanety WASP-39b, která se nachází téměř 700 světelných let od Země, a detekovali přítomnost semi-těžké vody.

Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) znovu posouvá hranice našeho poznání vesmíru. Astronomové s jeho pomocí analyzovali atmosférické vlastnosti exoplanety WASP-39b, která se nachází téměř 700 světelných let od Země, a detekovali přítomnost semi-těžké vody. Tento objev představuje potenciální ukazatel obyvatelnosti a otevírá novou éru ve výzkumu exoplanet.

Semi-těžká voda, známá jako HDO, je varianta molekuly H₂O, kde jeden z atomů vodíku je nahrazen izotopem deuteria, který je o něco těžší díky přidanému neutronu. Vědci se zaměřili na určení poměru deuteria k vodíku (D/H) ve vodě v atmosféře WASP-39b, aby získali cenné informace o tom, jak se planeta formovala. WASP-39b byla vybrána jako logická volba, protože patří mezi nejlépe prozkoumané mimozemské světy a je považována za „referenční exoplanetu“, kterou JWST již dříve pozoroval v infračervených vlnových délkách.

Získaná data poskytla astronomům nejdetailnější spektrum přenosu světla jakékoli exoplanety, což umožnilo porovnat atmosférické modely s reálnými daty z JWST. Zjistili, že odvozený poměr D/H na WASP-39b je výrazně vyšší ve srovnání s plynnými obry naší Sluneční soustavy. Tento zvýšený poměr může být důsledkem několika procesů. Jednou z možností je atmosférický únik, kdy těžší voda (HDO) uniká do vesmíru méně snadno než běžná voda z menších, horkých těles s nízkou gravitací. WASP-39b je skutečně horká a „nadýchaná“ exoplaneta. Dalšími faktory mohly být atmosférické míchání a světlem poháněné chemické reakce.

Druhou možností je, že se WASP-39b zformovala v chladnějších a vzdálenějších oblastech své exosolární soustavy, kde získala materiál bohatý na vodu za takzvanou „sněžnou čárou“ své protoplanetární disku, a teprve později migrovala blíže ke své hvězdě. Pozorování protohvězdných ledů z těchto oblastí, které vykazují obohacení deuteria odpovídající poměru D/H na WASP-39b, tuto hypotézu podporují. Ačkoliv WASP-39b je spalující plynný svět s teplotami blížícími se 1 000 stupňům Celsia, a tedy sama o sobě není obyvatelná, detekce semi-těžké vody je klíčová. HDO zůstává nejdostupnějším ukazatelem díky svým výrazným spektrálním rysům a jeho detekce by mohla být v blízké budoucnosti možná i na mírných skalnatých exoplanetách, kde by mohla sloužit jako potenciální marker obyvatelnosti. Tento výzkum tak významně přispívá k našemu pochopení vzniku planet a k hledání života mimo Zemi.