Το νερό φαίνεται ότι προϋπήρχε του άστρου του άστρου του συστήματος.
Εντοπίστηκε για πρώτη φορά βαρύ ύδωρ σε δίσκο σχηματισμού πλανητών γύρω από ένα νεαρό άστρο γεγονός που προσφέρει ισχυρές αποδείξεις ότι το νερό αυτό προϋπήρχε του ίδιου του άστρου και φαίνεται πως η ουσία αυτή προήλθε από το ψυχρό, σκοτεινό μοριακό νέφος μέσα από το οποίο γεννήθηκε το άστρο.
Το βαρύ ύδωρ είναι μια ισοτοπική μορφή νερού όπου τα άτομα υδρογόνου έχουν αντικατασταθεί από το βαρύτερο ισότοπό του, το δευτέριο. Ενώ οι χημικές και φυσικές ιδιότητες είναι σχεδόν ίδιες με το συνηθισμένο νερό, η διαφορά στη μάζα των ισοτόπων του υδρογόνου το καθιστά περίπου 10% πυκνότερο. Χρησιμοποιείται κυρίως σε πυρηνικούς αντιδραστήρες ως επιβραδυντής νετρονίων λόγω της ικανότητάς του να μειώνει την ενέργειά τους
Οι επιστήμονες εντόπισαν το βαρύ ύδωρ στον πρωτοπλανητικό δίσκο αερίου και σκόνης γύρω από το νεαρό άστρο V883 Orionis, χρησιμοποιώντας τη συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων 66 τηλεσκοπίων ALMA στη Χιλή. Το V883 Ori βρίσκεται 1,350 έτη φωτός μακριά και είναι μέλος ενός σμήνους άστρων που σχηματίστηκαν μέσα από το διάσημο Νέφος του Ωρίωνα.
Στο ηλιακό μας σύστημα βαρύ ύδωρ υπάρχει στους κομήτες και η αναλογία βαρέος προς κανονικό νερό σε έναν κομήτη μπορεί να αποκαλύψει την ιστορία σχηματισμού του. «Μέχρι τώρα δεν ήμασταν βέβαιοι αν το περισσότερο νερό σε κομήτες και πλανήτες σχηματίστηκε εξ αρχής σε νεαρούς δίσκους όπως ο V883 Ori ή αν είναι αρχέγονο προερχόμενο από αρχαία διαστρικά νέφη» δήλωσε ο Τζον Τόμπιν από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Ραδιοαστρονομίας των Ηνωμένων Πολιτειών.
Ο κοσμικός μηχανισμός
Οι παρατηρήσεις του ALMA έδωσαν την απάντηση. Οι βίαιες εκρήξεις και κρουστικά κύματα από νεαρά άστρα καταστρέφουν το βαρύ ύδωρ στους πλανητικούς δίσκους επιτρέποντας του να ανασχηματιστεί ως κανονικό νερό. Αν αυτό είχε συμβεί γύρω από το V883 Ori, η αναλογία βαρέος προς κανονικό νερό θα ήταν χαμηλή όπως αυτή που παρατηρούμε και στο ηλιακό μας σύστημα.
«Η ανίχνευση που κάναμε αποδεικνύει αδιαμφισβήτητα ότι το νερό που βλέπουμε σε αυτόν τον δίσκο σχηματισμού πλανητών είναι παλαιότερο από το κεντρικό άστρο και σχηματίστηκε στα πρώιμα στάδια του σχηματισμού άστρων και πλανητών. Αυτό αποτελεί μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση του ταξιδιού του νερού μέσα από τη διαδικασία σχηματισμού πλανητών καθώς και του τρόπου με τον οποίο αυτό το νερό έφτασε στο ηλιακό μας σύστημα και ενδεχομένως στη Γη μέσα από παρόμοιες διεργασίες» δήλωσε η Μάργκοτ Λίμκερ από το Πανεπιστήμιο του Μιλάνου, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Astronomy».
Αυτό σημαίνει ότι το νερό είναι παλαιότερο από το ίδιο το άστρο και θα μπορούσε μάλιστα να είναι δισεκατομμύρια χρόνια παλαιότερο έχοντας παραμείνει στο μοριακό νέφος που γέννησε το Νέφος του Ωρίωνα με τη μορφή πάγου που κάλυπτε μικροσκοπικούς κόκκους σκόνης.
Το V883 Ori είναι μόλις 500 χιλιάδων ετών και το νερό εντοπίστηκε για πρώτη φορά στον περιφερειακό δίσκο σχηματισμού πλανητών του το 2023.
Αν και κανένας πλανήτης δεν έχει ακόμα ανιχνευθεί σε αυτόν τον δίσκο τυχόν κομήτες που ίσως έχουν ήδη σχηματιστεί θα φέρουν την ίδια υψηλή αναλογία βαρέος νερού.
Η νεαρή ηλικία του άστρου σημαίνει ότι δεν έχει περάσει ακόμη αρκετός χρόνος ώστε το αρχαίο νερό του να ανασχηματιστεί μέσω θέρμανσης στο δίσκο αλλά αυτή η στιγμή θα έρθει σύντομα καθώς έχουν ήδη παρατηρηθεί εκρήξεις από το νεαρό άστρο. Για παράδειγμα, το 2016 το ALMA μελέτησε την επίδραση μιας τέτοιας έκρηξης στη «γραμμή του χιονιού» δηλαδή στο σημείο όπου το νερό μετατρέπεται από ατμό σε πάγο μέσα στον δίσκο του V883 Ori.
«Η ανίχνευση βαρέος νερού αποδεικνύει την αρχαία προέλευση του νερού και παρέχει τον χαμένο κρίκο ανάμεσα στα διαστρικά νέφη τους δίσκους τους κομήτες και τελικά τους πλανήτες. Το εύρημα αυτό αποτελεί την πρώτη άμεση απόδειξη του διαστρικού ταξιδιού του νερού από τα νέφη στα υλικά που σχηματίζουν πλανητικά συστήματα αναλλοίωτο και ακέραιο» εξηγεί ο Τόμπιν.
