Revelações do ovo podre: descobrindo a química cósmica oculta em um exoplaneta próximo

Arte conceitual de HD 189733 b, o Júpiter quente em trânsito mais próximo da Terra. Crédito: Roberto Molar Candanosa/Universidade Johns Hopkins

doi.org/10.1038/s41586-024-07760-y
Credibilidade: 989
#Exoplaneta 

Pesquisadores usando o Telescópio Espacial James Webb descobriram que o exoplaneta HD 189733 b, conhecido por seu clima extremo, também contém sulfeto de hidrogênio em sua atmosfera, sugerindo um cheiro sulfuroso semelhante a ovos podres.

Pesquisadores usando o Telescópio Espacial James Webb descobriram que o exoplaneta HD 189733 b, conhecido por seu clima extremo, também contém sulfeto de hidrogênio em sua atmosfera, sugerindo um cheiro sulfuroso semelhante a ovos podres.

Esta descoberta fornece novos insights sobre o papel do enxofre na formação e composição atmosférica de gigantes gasosos além do nosso sistema solar.

Um exoplaneta famoso por seu clima mortal esconde outra característica bizarra: cheira a ovo podre.

Isto está de acordo com um novo estudo da Universidade Johns Hopkins com dados do Telescópio Espacial James Webb.

A atmosfera de HD 189733 b, um gigante gasoso do tamanho de Júpiter, contém vestígios de sulfeto de hidrogênio, uma molécula que não apenas exala um mau cheiro, mas também oferece aos cientistas novas pistas sobre como o enxofre, um bloco de construção dos planetas, pode influenciar o interior e atmosferas de mundos gasosos além do sistema solar.

As descobertas foram publicadas hoje (8 de julho) na Nature.

Significado do enxofre na formação planetária O sulfeto de hidrogênio é uma molécula importante que não sabíamos que existia.

Previmos que seria, e sabemos que está em Júpiter, mas não o detectamos fora do sistema solar”, disse Guangwei Fu, astrofísico da Johns Hopkins que liderou a pesquisa.

Não estamos procurando vida neste planeta porque é muito quente, mas encontrar o sulfeto de hidrogênio é um trampolim para encontrar essa molécula em outros planetas e obter mais compreensão de como os diferentes tipos de planetas se formam.- Além de detectar o sulfeto de hidrogênio e medindo o enxofre geral na atmosfera de HD 189733 b, a equipe de Fu mediu com precisão as principais fontes de oxigênio e carbono – água, dióxido de carbono e monóxido de carbono do planeta.

O enxofre é um elemento vital para a construção de moléculas mais complexas e, assim como o carbono, o nitrogênio, o oxigênio e o fosfato, os cientistas precisam estudá-lo mais para compreender completamente como os planetas são feitos e do que são feitos, – disse Fu.

HD 189733 b tem sido o planeta referência para caracterização atmosférica desde sua descoberta em 2005. Crédito: Roberto Molar Candanosa/Johns Hopkins University

Estudos da Atmosfera Exoplanetária A apenas 64 anos-luz da Terra, HD 189733 b é o Júpiter quente mais próximo que os astrônomos podem observar passando na frente de sua estrela, tornando-o um planeta de referência para estudos detalhados de atmosferas exoplanetárias desde sua descoberta em 2005, Fu disse.

O planeta está cerca de 13 vezes mais próximo da sua estrela do que Mercúrio está do Sol e leva apenas cerca de dois dias terrestres para completar uma órbita.

Tem temperaturas escaldantes de 1.700 graus Fahrenheit e é famoso pelo clima cruel, incluindo chuva de vidro que sopra lateralmente com ventos de 8.000 mph.

Insights das observações do Telescópio James Webb Tal como fez ao detectar água, dióxido de carbono, metano e outras moléculas críticas noutros exoplanetas, o James Webb dá aos cientistas mais uma nova ferramenta para rastrear o sulfeto de hidrogénio e medir o enxofre em planetas gasosos fora do sistema solar.

Digamos que estudamos outros 100 Júpiteres quentes e todos eles são enriquecidos com enxofre.

O que isso significa sobre como eles nasceram e como se formam de maneira diferente em comparação com o nosso próprio Júpiter”- Disse Fu.

O Telescópio Espacial James Webb representa a próxima fronteira em observatórios espaciais. Projetado para suceder ao Telescópio Espacial Hubble, o James Webb está equipado com capacidades infravermelhas avançadas que lhe permitem olhar mais atrás no tempo e com mais detalhes do que nunca. Uma das suas principais funções é a análise das atmosferas dos exoplanetas, permitindo aos cientistas detectar e estudar a composição química de mundos distantes. Esta capacidade abriu novas possibilidades para a compreensão da composição, dos padrões climáticos e da potencial habitabilidade dos exoplanetas em toda a galáxia. Crédito: ESA/ATG medialab

Novas descobertas e pesquisas futuras

Os novos dados também descartaram a presença de metano em HD 189733 b com precisão sem precedentes e observações de comprimento de onda infravermelho do telescópio James Webb, contrariando afirmações anteriores sobre a abundância dessa molécula no atmosfera.

Estávamos pensando que este planeta era quente demais para ter altas concentrações de metano, e agora sabemos que isso não acontece”, disse Fu.

Implicações para a metalicidade do exoplaneta A equipe também mediu os níveis de metais pesados como os de Júpiter, uma descoberta que pode ajudar os cientistas a responder a perguntas sobre como a metalicidade de um planeta se correlaciona com a sua massa, disse Fu.

Planetas gigantes gelados de menor massa, como Netuno e Urano, contêm mais metais do que aqueles encontrados em gigantes gasosos como Júpiter e Saturno, os maiores planetas do sistema solar.

As metalicidades mais elevadas sugerem que Netuno e Urano acumularam mais gelo, rochas e outros elementos pesados em relação a gases como hidrogênio e hélio durante os primeiros períodos de formação.

Os cientistas estão testando se essa correlação também se aplica aos exoplanetas, disse Fu.

Este planeta com a massa de Júpiter está muito próximo da Terra e foi muito bem estudado.

Agora temos esta nova medição para mostrar que, de fato, as concentrações de metais fornecem um ponto de ancoragem muito importante para este estudo de como a composição de um planeta varia com a sua massa e raio, – disse Fu.

As descobertas apoiam a nossa compreensão de como os planetas se formam através da criação de material mais sólido após a formação inicial do núcleo e depois são naturalmente reforçados com metais pesados.- Conclusão e direções futuras Nos próximos meses, a equipe de Fu planeja rastrear enxofre em mais exoplanetas e descobrir como altos níveis desse composto podem influenciar o quão perto eles se formam perto de suas estrelas-mãe.

Queremos saber como esses tipos de planetas chegaram lá, e compreender sua composição atmosférica nos ajudará a responder a essa pergunta”, disse Fu.


Publicado em 09/07/2024 13h46

Artigo original:

Estudo original: