A circa 460 anni luce dalla Terra, nella protostella L1527 IRS, Jwst ha trovato per la prima volta ghiaccio d’acqua semi-pesante attorno a una stella simile al Sole. Una scoperta che potrebbe dirci qualcosa di più sull’origine dell’acqua nel Sistema solare: una frazione elevata di acqua pesante in questi ambienti indicherebbe infatti che l’acqua era già presente nella nube stellare da cui esso ha avuto origine

Viene usata nei reattori nucleari a fissione, o nella città di Sudbury, in Ontario, per rivelare i neutrini. Nel fumetto di Jay Garrick, il primo Flash diventa l’uomo più veloce del mondo dopo averne inalato i vapori. Voi però non fatelo a casa. Più di recente, uno studio pubblicato su ApJ Letters ne annuncia il ritrovamento sotto forma di ghiaccio attorno a una giovane stella simile al Sole. Parliamo dell’acqua pesante, o per la precisione di acqua semi-pesante, che in natura si trova in quantità molto piccole e che, come dice il nome, ha una densità maggiore rispetto all’acqua normale. Al posto di due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, infatti, l’acqua semi-pesante è formata da un atomo di idrogeno, uno di deuterio (un isotopo stabile dell’idrogeno il cui nucleo è composto da un protone e un neutrone, e quindi con un peso atomico maggiore), e un atomo di ossigeno. Perché ne parliamo? Perché, secondo gli astronomi, l’acqua semi-pesante è un buon indicatore dell’origine dell’acqua normale. Misurando il rapporto di deuterazione, ovvero la frazione di molecole d’acqua che contengono un atomo di deuterio al posto di uno degli atomi di idrogeno, sarebbe infatti possibile risalire alle condizioni di formazione dell’acqua. Nei nostri oceani, nelle comete e sulle lune ghiacciate, fino a una molecola d’acqua su duemila è acqua semi-pesante. Una frazione circa dieci volte superiore a quanto ci si aspetterebbe basandosi sulla composizione del Sole. Per questo motivo, si ipotizza che parte dell’acqua del Sistema solare abbia avuto origine come ghiaccio nelle nubi oscure primitive, centinaia di migliaia di anni prima della nascita del Sole. Trovare una frazione elevata di acqua semi-pesante in questi ambienti, ovvero misurare il rapporto di deuterazione del ghiaccio d’acqua nelle regioni di formazione stellare, potrebbe essere indice del fatto che l’acqua si è formata in un ambiente molto freddo, come le nubi oscure primitive composte da polvere, ghiaccio e gas da cui nascono le stelle. La protostella in questione è L1527 IRS, situata nella costellazione del Toro a circa 460 anni luce dalla Terra. E sotto molti aspetti è simile a ciò che gli astronomi ritengono fosse il Sole all’inizio della sua formazione. Il rapporto di deuterazione dell’acqua in L1527 è molto simile a quello osservato in alcune comete (fra cui 67P/Churyumov-Gerasimenko, visitata dalla sonda Rosetta) e nel disco protoplanetario di una giovane stella più evoluta (in questo studio degli stessi coautori), suggerendo che l’origine chimica dell’acqua in questi oggetti sia fredda e antica, e simile tra loro. Ora che hanno creato un precedente, gli autori stanno pianificando ulteriori osservazioni di ghiaccio di acqua semi-pesante per indagare le possibili cause di queste differenze. Con Webb, attraverso un programma osservativo che prevede la ricerca di acqua pesante in 30 nuove protostelle e nubi oscure primitive. E, nel frattempo, con osservazioni complementari usando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), per cercare l’acqua pesante in forma gassosa in alcuni degli stessi bersagli.