Webb detecta hielo de agua semipesada en una joven estrella como el Sol

Por primera vez se ha detectado hielo de agua semipesada alrededor de una estrella joven similar al Sol, avalando la hipótesis de que parte del agua del sistema solar es anterior al Sol y a los planetas.

Una forma en que los astrónomos rastrean el origen del agua es midiendo su índice de deuteración. Esta es la fracción de agua que contiene un átomo de deuterio en lugar de uno de hidrógeno. Por lo tanto, en lugar de H2O, se trata de HDO, también llamada agua semipesada. Una alta fracción de agua semipesada indica que el agua se formó en un lugar muy frío, como las primitivas nubes oscuras de polvo, hielo y gas de las que nacen las estrellas.

En nuestros océanos, en los cometas y en las lunas heladas, hasta una de cada miles de moléculas de agua está compuesta de agua semipesada. Esto es aproximadamente 10 veces mayor de lo esperado según la composición de nuestro Sol. Por lo tanto, los astrónomos plantean la hipótesis de que parte del agua de nuestro sistema solar se originó como hielo en nubes oscuras, cientos de miles de años antes del nacimiento de nuestro Sol. Para confirmar esta hipótesis, deben medir la tasa de deuteración del hielo de agua en dichas regiones de formación estelar.

El equipo internacional de astrónomos de la Universidad de Leiden y el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRA) de Estados Unidosha detectado una tasa tan alta de hielo de agua semipesada en una envoltura protoestelar, que es la nube de material que rodea a una estrella en sus etapas embrionarias.

Los astrónomos utilizaron el Telescopio Espacial James Webb para su estudio. Antes de su lanzamiento, la tasa de deuteración del agua en las regiones de formación estelar solo podía medirse con fiabilidad en fase gaseosa, donde puede alterarse químicamente. "Ahora, con la sensibilidad sin precedentes del Webb, observamos una señal de hielo de agua semipesada de gran nitidez en la proximidad de una protoestrella", afirma Katie Slavicinska, de la Universidad de Leiden (Países Bajos), quien dirigió el estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters.

La protoestrella en cuestión es L1527 IRS, ubicada en la constelación de Tauro, a unos 460 años luz de la Tierra. "En varios aspectos, es similar a lo que creemos que era nuestro Sol cuando comenzó a formarse", afirma John Tobin, del Observatorio Nacional de Radioastronomía (EE.UU.), quien dirige uno de los programas Webb responsables de las observaciones.

La tasa de deuteración del agua de L1527 es muy similar a la de algunos cometas, así como al disco protoplanetario de una estrella joven más evolucionada, lo que sugiere orígenes químicos fríos y antiguos similares para el agua presente en todos estos objetos.

"Este hallazgo refuerza la creciente evidencia de que la mayor parte del hielo de agua realiza su viaje prácticamente sin cambios desde las primeras hasta las últimas etapas de la formación estelar", afirma la coautora Ewine van Dishoeck, profesora de astronomía en la Universidad de Leiden, quien ha dedicado gran parte de su carrera a rastrear el recorrido del agua a través del espacio.

Sin embargo, la tasa de deuteración del hielo de agua medida en L1527 IRS es ligeramente superior a las medidas en algunos cometas de nuestro sistema solar y a la tasa de agua en la Tierra. Diversos factores podrían causar esta diferencia. Por ejemplo, parte del agua de esos cometas y de la Tierra podría haber sufrido alteraciones químicas en el disco. O bien, la nube oscura que formó nuestro Sol podría ser diferente de la nube oscura donde se formó L1527 IRS.