De ontdekking van waterdamp nabij een koolstofrijke ster roept heel wat vragen op bij sterrenchemici. Bij thermodynamisch evenwicht in een koolstofrijke omgeving zou water zeldzaam moeten zijn. De vondst is gedaan met de Herschel-telescoop door een team astronomen onder leiding van Leen Decin, sterrenkundige aan de K.U.Leuven. De resultaten werden op 1 september gepubliceerd in Nature.
De belangrijkste bouwstenen van het leven op aarde zijn water- en koolstofmoleculen, die in grote hoeveelheden worden geproduceerd in sterren zoals onze zon wanneer ze aan het einde van hun leven komen. Als deze sterren ouder worden, zwellen ze op tot rode reuzen en blazen hun atmosfeer weg. Deze atmosferen zouden óf watermoleculen óf koolstofmoleculen bevatten en gedacht werd dat deze twee soorten moleculen niet naast elkaar zouden kunnen bestaan.
Een koolstofrijke ster bevat meer koolstof dan zuurstof. Door de hoge bindingsenergie van koolstof komt zuurstof niet in vrije vorm voor, maar wel gebonden aan koolstof in koolstofmonoxide. Volgens deze redenering kan zuurstof in een koolstofrijke ster dus niet zomaar vrij voorkomen om samen met waterstof water te vormen.
Voorheen dacht men dat waterdamp alleen in de meer naar buiten gelegen lagen van de enveloppe rondom een koolstofrijke ster voorkwam. Het water zou in dergelijke gevallen afkomstig zijn van ijskometen of dwergplaneten die in een baan om de ster draaien en verdampen.
De ontdekking van waterdamp met een extreem hoge temperatuur (700°) rond de koolstofrijke rode ster CW Leonis gooit dit idee nu overboord. De hoge temperatuur wijst erop dat het water zich ook in de binnenste enveloppe van de ster bevindt. In dat geval houdt de voorgaande verklaring van verdampend ijs geen stand. De waterdamp moet dus op een andere manier in de enveloppe rondom de ster zijn gekomen.
Decin en haar collega’s vermoeden dat de watermoleculen zich vormen in een chemische reactie die aangedreven wordt door licht, zogenaamde fotochemische productie. (kv)