Een team onder leiding van sterrenkundigen van de Universiteit Leiden en het National Radio Astronomy Observatory in Virginia (VS) heeft voor het eerst halfzwaar waterijs gedetecteerd rond een jonge zonachtige ster. De resultaten versterken het idee dat een deel van het water in ons zonnestelsel werd gevormd nog vóórdat de zon en de planeten er waren. De onderzoekers maakten gebruikt van de Webb-ruimtetelescoop en hun bevindingen zijn vandaag gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters.
Eén manier waarop astronomen de herkomst van water kunnen achterhalen, is door het meten van de deuteriumverhouding. Ze bepalen daarbij de fractie van water dat één deuteriumatoom bevat in plaats van één van de waterstofatomen. Dus in plaats van H2O is het HDO, ook wel halfzwaar water genoemd. Een hoge fractie halfzwaar water is een indicatie dat het water op een zeer koude plaats is gevormd, zoals in de donkere wolken van stof, ijs en gas waaruit sterren zijn ontstaan.
In onze oceanen en in kometen en op ijzige manen bestaat maar liefst één op de paar duizend watermoleculen uit halfzwaar water. Dat is zo'n tien keer hoger dan verwacht op basis van de samenstelling van onze zon. Daarom vermoeden astronomen dat een deel van het water in ons zonnestelsel al ontstond als ijs in donkere wolken, honderdduizenden jaren voor de geboorte van onze zon. Om deze hypothese te bewijzen, moeten ze de deuteriumverhouding van waterijs in zulke stervormingsgebieden meten.
Een internationaal team van astronomen heeft nu zo’n hoog gehalte van halfzwaar waterijs ontdekt in het omhulsel van een zonachtige protoster. Dat is de wolk van materiaal rond een jonge ster in diens embryonale stadium, minder dan honderdduizend jaar na zijn geboorte.
De betreffende protoster is L1527 IRS in het sterrenbeeld Stier, op ongeveer 460 lichtjaar van de aarde. Zijn deuteriumverhouding lijkt sterk op die van sommige kometen en op die van de protoplanetaire schijf van een verder gevorderde jonge ster. Dit wijst erop dat in al deze objecten het water een vergelijkbare koude en oude chemische oorsprong heeft.
‘Deze nieuwe bevinding draagt bij aan het groeiende bewijs dat het grootste deel van het waterijs zijn tocht grotendeels onveranderd maakt van de vroegste naar de laatste fasen van stervorming’, aldus co-auteur Ewine van Dishoeck, hoogleraar sterrenkunde aan de Universiteit Leiden, die een groot deel van haar carrière besteedde aan het achterhalen van de reis van water door de ruimte.
Volledig persbericht