Los científicos descubren por primera vez sulfuro de hidrógeno fuera de nuestro sistema solar en un planeta con lluvia vítrea

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Un exoplaneta del tamaño de Júpiter ha intrigado durante mucho tiempo a los astrónomos con sus temperaturas abrasadoras, fuertes vientos y lluvia lateral de vidrio. Ahora, datos del Telescopio Espacial James Webb han revelado otra característica interesante de este planeta conocida como… HD-189733B:Huele a huevos podridos.

Los investigadores que estudian la atmósfera del planeta HD 189733b utilizaron las observaciones de Webb para detectar trazas de sulfuro de hidrógeno, un gas incoloro que emite un fuerte olor a azufre y que nunca antes se había detectado fuera de nuestro sistema solar. Este descubrimiento contribuye a mejorar lo que se sabe sobre la posible composición de exoplanetas.

Los hallazgos, compilados por un equipo multiinstitucional, fueron publicados el lunes en la revista naturaleza.

Los científicos descubrieron por primera vez HD 189733b en 2005 y luego identificaron el planeta gigante gaseoso como un «Júpiter caliente», un planeta con una composición química similar a Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar, pero con temperaturas más altas. Ubicado a sólo 64 años luz de la Tierra, HD 189733b es el Júpiter caliente más cercano que los astrónomos pueden estudiar cuando el planeta pasa frente a su estrella. Por ello, es uno de los exoplanetas más estudiados.

«HD 189733 b no es sólo un gigante gaseoso, sino que también es un ‘gigante’ en el campo de los exoplanetas porque es uno de los primeros exoplanetas en tránsito descubiertos», afirmó Guangwei Fu, autor principal del estudio, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins. , dijo en un correo electrónico descubierto en absoluto. «Es el punto de apoyo de gran parte de nuestra comprensión de la química y la física atmosférica de los exoplanetas».

El planeta es aproximadamente un 10% más grande que Júpiter, pero es mucho más caliente porque está aproximadamente 13 veces más cerca de su estrella que Mercurio de nuestro sol. Fu dijo que el planeta HD 189733b sólo tarda dos días terrestres en completar una órbita alrededor de su estrella.

Esta proximidad a la estrella le da al planeta una temperatura promedio abrasadora de 1.700 grados Fahrenheit (926 grados Celsius) y fuertes vientos que envían Partículas de silicato parecidas al vidrio que caen hacia los lados Desde nubes altas alrededor del planeta a 5.000 millas por hora (8.046 kilómetros por hora).

Cuando los astrónomos decidieron utilizar el telescopio Webb para estudiar el planeta y ver qué podía revelar la luz infrarroja, invisible al ojo humano, en la atmósfera de HD 189733b, se llevaron una sorpresa.

El sulfuro de hidrógeno está presente en Júpiter y se esperaba que se encontrara en exoplanetas gigantes gaseosos, pero la evidencia de la existencia de la molécula sigue siendo difícil de alcanzar fuera de nuestro sistema solar, dijo Fu.

«El sulfuro de hidrógeno es uno de los depósitos de azufre más importantes en las atmósferas planetarias», dijo Fu. «La alta resolución y las capacidades infrarrojas del telescopio Webb nos permiten detectar sulfuro de hidrógeno por primera vez en exoplanetas, lo que abre una nueva ventana espectroscópica. estudiar la química del azufre en la atmósfera”. «Esto nos ayuda a comprender de qué están hechos los exoplanetas y cómo surgieron».

Además, el equipo detectó la presencia de agua, dióxido de carbono y monóxido de carbono en la atmósfera del planeta, dijo Fu, lo que significa que estas moléculas pueden ser comunes en otros exoplanetas gigantes gaseosos.

Aunque los astrónomos no esperan que exista vida en el planeta HD 189733b debido a sus altas temperaturas, el descubrimiento de un componente básico como el azufre en un exoplaneta arroja luz sobre la formación planetaria, dijo Fu.

«El azufre es un elemento vital para construir moléculas más complejas y, al igual que el carbono, el nitrógeno, el oxígeno y el fosfato, los científicos necesitan estudiarlo más a fondo para comprender completamente cómo se forman los planetas y de qué están hechos», dijo Fu.

Se han descubierto moléculas con olores distintos, como el amoníaco, en las atmósferas de otros exoplanetas.

Pero las capacidades de Webb permiten a los científicos identificar sustancias químicas específicas dentro de la atmósfera alrededor de exoplanetas con más detalle que antes.

En nuestro sistema solar, los planetas gigantes de hielo como Neptuno y Urano, aunque generalmente menos masivos, contienen más metal que los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno, que son los planetas más grandes, lo que sugiere que puede haber una correlación entre el contenido de metal y la masa.

Los astrónomos creen que en la formación de Neptuno y Urano participó una mayor cantidad de hielo, rocas y metales, que gases como el hidrógeno y el helio.

Los datos de Webb también mostraron que los niveles de metales pesados ​​en HD 189733b son similares a los de Júpiter.

«Ahora tenemos esta nueva medición para mostrar que las concentraciones de metales (en el planeta) en realidad proporcionaron un punto de apoyo muy importante para este estudio de cómo la composición del planeta cambia con su masa y radio», dijo Fu. «Los resultados respaldan nuestra comprensión de cómo se forman los planetas al crear más material sólido después de la formación del núcleo primario y luego mejorarlo naturalmente con metales pesados».

Ahora, el equipo buscará rastros de azufre en otros exoplanetas y determinará si las altas concentraciones del compuesto afectan la cercanía con la que se formaron algunos planetas con respecto a sus estrellas anfitrionas.

“HD 189733b es un planeta de referencia, pero representa sólo un punto de datos”, dijo Fu. “Así como los humanos individuales exhiben características únicas, nuestros comportamientos colectivos siguen tendencias y patrones claros. Con la llegada de más conjuntos de datos de WEP, nuestro objetivo es comprender cómo. se forman los planetas y si «Nuestro sistema solar es único en la galaxia».