الماء ليس نوعًا واحدًا. فليس فقط عذبًا أو مالحًا، بل قد يكون «ثقيلًا» أيضًا — إذا احتوى جزيئه على الديوتيريوم، وهو نظير الهيدروجين الأثقل، بدلًا من الهيدروجين العادي. يُطلق على هذا الماء اسم HDO، وهو بمثابة جواز سفر كوني حقيقي: فمن خلال كمية الديوتيريوم في الماء، يمكننا معرفة أين ومتى وُلد هذا الماء.
وجّه فريق من علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي نحو كوكب WASP-39 b — وهو كرة غازية هائلة تدور حول نجمها على مسافة قريبة جدًا لدرجة أن السنة هناك تستغرق أربعة أيام أرضية فقط. التقط التلسكوب ضوء النجم الذي يمر عبر الغلاف الجوي للكوكب أثناء عبوره أمام قرص النجم. في هذا الضوء، كما في ظلٍّ ملون، انطبعت التركيبة الكيميائية للغلاف الغازي. وبين الخطوط المألوفة للماء وثاني أكسيد الكربون، ظهر أثر ضعيف لكن واضح لـ HDO.
بلغت نسبة الديوتيريوم إلى الهيدروجين المُقاسة في ماء WASP-39 b حوالي 4 أجزاء من الألف — أي أعلى بعشرات المرات من نسبتها في المشتري أو زحل. هذه الأرقام تذكّر أكثر بمشاتل النجوم الشابة أو بالجزء الداخلي من القرص الكوكبي الأولي، حيث وُلدت أرضنا يومًا ما. ربما جمع الكوكب جليدًا غنيًا بالديوتيريوم بعيدًا عن النجم، خلف خط الثلج، ثم هاجر إلى الداخل. أو ربما تجري في غلافه الجوي الحارق عمليات خاصة لم نفهمها بعد: خلط للطبقات، كيمياء ضوئية، تسرب للغازات إلى الفضاء — وكل هذا يغيّر البصمة النظائرية.
الظل الذي ألقاه كوكب بعيد أخبرنا عن تركيبة مائه. واتضح أن هذا الماء يتذكر الأطراف الباردة للنظام، حيث كان الكوكب يجمع محصوله الجليدي يومًا ما.
على الأرض، الماء الثقيل (D₂O) ليس مشعًا، لكنه سام للكائنات الحية بتركيزات عالية — فالتفاعلات الكيميائية الحيوية فيه تسير بشكل مختلف بسبب كتلة الديوتيريوم المضاعفة.
في رواية كورت فونيجت «مهد القطة»، كان الجليد-تسعة الخيالي شكلًا من الماء يتجمد في درجة حرارة الغرفة — وهي لعبة مختلفة تمامًا مع النظائر والبنية.