La troballa de gel d'aigua a l'univers ha experimentat un impuls gràcies als darrers descobriments, que han ajudat a entendre millor l'origen i la distribució de l'aigua fora de la Terra. Aquests avenços obren noves vies per saber com va arribar l'aigua al nostre planeta i com aquest recurs essencial es pot trobar distribuït en diferents etapes de la formació estel·lar i planetària.
Durant anys, l'interès de la comunitat científica ha girat al voltant de com es forma i conserva l'aigua a l'espai profund, des dels grans núvols de gas i pols fins a acabar en estels, llunes gelades o planetes com el nostre. La recent observació de gel semi-pesat en una regió llunyana suposa una peça essencial en aquest complicat puzle còsmic.
La revolucionària detecció de gel d'aigua semipesada
Gràcies a la tecnologia més moderna, en particular a l'ocupació del telescopi espacial James Webb (JWST), s'ha identificat per primera vegada la presència de gel semi-pesat (HDO) al voltant d'una jove estrella de característiques semblants al nostre Sol. Aquesta troballa s'ha produït a la protoestrella L1527 IRS, situada al núvol molecular de Taure, a uns 460 anys llum de distància, i representa la primera observació directa d'aquesta molècula en forma de gel en un objecte d'aquestes característiques.
El component clau d'aquest descobriment és la mesurament precís de la quantitat d'HDO en relació al H₂O al gel interestel·lar. El que és rellevant d'aquesta informació és que permet deduir les condicions extremes de fred i química que existien en aquest entorn. El deuteri -l'isòtop pesat d'hidrogen present a l'HDO- sol incorporar-se a les molècules d'aigua en temperatures extremadament baixes, pròpies dels núvols freds i densos on comença el procés de formació d'estrelles.
Fins ara, els mesuraments anteriors sobre la proporció d'HDO/H₂O en aquests llocs eren limitats i es feien gairebé sempre amb l'aigua en estat gasós, cosa que no garanteix que no hi hagi hagut canvis químics des del seu origen. La observació directa del gel implica que la composició original s'ha mantingut pràcticament intacta des del començament.
La importància de la proporció HDO/H₂O a l'espai
La quantitat de aigua semipesada detectada en L1527 IRS és molt similar a la trobada en certs estels i en discos protoplanetaris d'altres estrelles. Això suggereix que gran part de l'aigua que ara forma oceans o és present als mateixos estels prové dels mateixos processos de congelació als núvols foscos interestel·lars, centenars de milers d'anys abans que es formés el Sol i els seus planetes.
Per exemple, a la Terra i en estels coneguts, es calcula que una de cada diversos milers de molècules d'aigua és semipesada. La coincidència entre aquestes proporcions i la de la protoestrella analitzada indica que el aigua que arriba als sistemes planetaris no ha patit grans alteracions químiques durant el viatge des de l'espai profund fins als llocs on pot aparèixer la vida.
A més, en comparar la composició de l'aigua de L1527 IRS amb altres protoestrelles i regions de l'univers, s'observa que les diferències poden ser degudes a variacions en la temperatura, la radiació, o la densitat dels núvols on es formen les diferents estrelles. No obstant això, els resultats apunten a una gran resistència del gel interestel·lar per conservar la seva estructura i composició al llarg del temps i en diferents entorns.
Implicacions per a l'origen de l'aigua en sistemes planetaris
El mesurament d'aquestes proporcions indica que el aigua que forma els oceans i estels del nostre sistema solar ha viatjat des de núvols foscos i freds de l'espai exterior en forma de gel, pràcticament sense canvis, fins a acabar en discos protoplanetaris i, en última instància, als mateixos planetes.
El fet que les proporcions entre HDO i H₂O es mantinguin estables fins i tot en el procés de formació de les estrelles i en els discos de matèria que les envolten, és fonamental per donar suport a la hipòtesi que la majoria de l'aigua planetària s'hereta directament del material interestel·lar. En altres paraules, l'aigua actual de la Terra i d'altres indrets hauria començat el seu camí molt abans del naixement del nostre Sol.
Els investigadors subratllen que comparar aquestes dades amb les d'altres zones de formació estel·lar i diferents tipus d'estrelles serà necessari per confirmar aquest patró general. Tot i això, la troballa proporciona un suport sòlid a la idea que el cicle de l'aigua a l'univers és molt eficient a conservar-ne el contingut des de les etapes més primitives.
Aquests avenços marquen un abans i un després per a l'astrofísica, ja que permeten entendre com la química dels gels interestel·lars influeix en la presència d'aigua a planetes, estels i llunes milers de milions d'anys després de la seva formació.
Amb aquests nous coneixements, l'estudi del gel d'aigua a l'univers fa un salt qualitatiu, oferint certeses sobre la seva procedència al sistema solar i obrint noves línies de recerca sobre el seu paper en l'aparició de la vida més enllà del nostre planeta.
