HDO är en vattenmolekyl där en av de två väteatomerna har ersatts av deuterium – en tyngre väteisotop med en extra neutron. Signalen hade en statistisk signifikans på 4,81 sigma, vilket gör upptäckten statistiskt robust .
Signalen gjorde det möjligt att uppskatta kvoten mellan deuterium och väte, den så kallade D/H-kvoten, i vattnet på WASP-39b. Forskarna fick fram värdet 4,0⁺¹·³₋¹·¹ × 10⁻³ .
Det är betydligt högre än de D/H-kvoter som uppmätts hos Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus. Värdet överlappar däremot numeriskt med nivåer som har rapporterats i vissa protostellära miljöer och i objekt i det inre solsystemet .
D/H-kvoten fungerar därför som ett slags kemiskt fingeravtryck. Den kan ge information om var vattnet fanns när planeten bildades – och om vad som har hänt med atmosfären sedan dess.
I det ännu inte sakkunniggranskade arbetet diskuteras två huvudsakliga scenarier för den höga deuteriumhalten .
WASP-39b kan ha bildats långt från sin stjärna, bortom den så kallade snölinjen – den del av den unga planetskivan där vatten kan kondensera till is. I de kalla områdena kan deuteriumrikt vatten ha bundits i is och byggts in i det material som senare formade planeten.
Planeten kan därefter ha flyttat inåt till sin nuvarande, mycket täta bana nära stjärnan och samtidigt bevarat en del av detta ursprungliga kemiska avtryck .
En annan möjlighet är att den höga halten har uppstått genom processer i planetens atmosfär. Fotokemiska reaktioner i de övre lagren, omblandning mellan olika höjder och att det lättare vätet företrädesvis har läckt ut i rymden kan tillsammans ha gjort atmosfären relativt rikare på deuterium .
Observationerna avgör ännu inte vilket scenario som är det rätta. De kan också innebära att båda processerna har bidragit.
WASP-39b är en het gasjätte och är inte beboelig enligt någon känd definition. Upptäckten säger alltså inte att planeten hyser liv. Dess betydelse ligger i stället i att den visar att JWST kan mäta denna typ av isotopsignatur i en exoplanets atmosfär .
D/H-kvoten är särskilt intressant eftersom den kan fungera som spårämne för en planets vattenhistoria. På jorden används kvoten i havsvatten bland annat för att undersöka hur vattnet levererades och vilka källor – exempelvis asteroider eller kometer – som kan ha bidragit .
Om astronomer i framtiden kan göra samma mätning på en tempererad stenplanet kan den hjälpa till att besvara flera grundläggande frågor:
Svaren kan ge viktiga ledtrådar till om en stenplanet kan ha flytande vatten på ytan och därmed potentiellt erbjuda miljöer där liv skulle kunna utvecklas . HDO-upptäckten på WASP-39b är därför främst ett tekniskt och vetenskapligt genombrott: ett steg mot att kunna tolka vattenhistorien hos mindre världar utanför vårt solsystem.