Jak wynika z nowych badań, egzoplaneta słynąca ze swojej zabójczej pogody ukrywa jeszcze jedną dziwną cechę.
Atmosfera HD 189733 b, gazowego olbrzyma wielkości Jowisza, zawiera śladowe ilości siarkowodoru, cząsteczki, która nie tylko wydziela smród, ale także dostarcza naukowcom nowych wskazówek na temat tego, jak siarka, budulec planet, może wpływać na wnętrza i atmosfery gazowych światów poza Układem Słonecznym.
Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.
Siarkowodór jest główną cząsteczką, o której istnieniu nie wiedzieliśmy. Przewidywaliśmy, że będzie i wiemy, że jest na Jowiszu, ale tak naprawdę nie wykryliśmy go poza Układem Słonecznym – powiedział Guangwei Fu, astrofizyk z Johns Hopkins, który kierował badaniami. Nie szukamy życia na tej planecie, ponieważ jest ona zbyt gorąca, ale znalezienie siarkowodoru jest kamieniem milowym do znalezienia tej cząsteczki na innych planetach i lepszego zrozumienia, w jaki sposób powstają różne rodzaje planet.
Oprócz wykrycia siarkowodoru i pomiaru ogólnej zawartości siarki w atmosferze HD 189733 b, zespół Fu precyzyjnie zmierzył główne źródła tlenu i węgla na planecie – wodę, dwutlenek węgla i tlenek węgla.
Siarka jest niezbędnym pierwiastkiem do budowy bardziej złożonych cząsteczek i – podobnie jak węgiel, azot, tlen i fosfor – naukowcy muszą ją dokładniej zbadać, aby w pełni zrozumieć, jak powstają planety i z czego są zbudowane – powiedział Fu.
Znajdujący się w odległości zaledwie 64 lat świetlnych od Ziemi HD 189733 b jest najbliższym „gorącym jowiszem”, którego astronomowie mogą obserwować przechodzącego przed swoją gwiazdą, co czyni go planetą wzorcową dla szczegółowych badań atmosfer egzoplanetarnych od czasu jego odkrycia w 2005 roku, powiedział Fu.
Planeta znajduje się około 13 razy bliżej swojej gwiazdy niż Merkury od Słońca i potrzebuje tylko około dwóch ziemskich dni, aby ją okrążyć. Panują na niej upalne temperatury rzędu 920 oC i słynie ze złośliwej pogody, w tym szklanego deszczu, który wieje na boki przy wietrze wiejącym z prędkością 8000 km/h.
Podobnie jak w przypadku wykrywania wody, dwutlenku węgla, metanu i innych krytycznych cząsteczek na innych egzoplanetach, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba daje naukowcom kolejne nowe narzędzie do śledzenia siarkowodoru i pomiaru zawartości siarki na planetach gazowych poza Układem Słonecznym.
Nowe dane wykluczyły również obecność metanu w HD 189733 b dzięki bezprecedensowej precyzji i obserwacjom w podczerwieni z teleskopu Webba, podważając wcześniejsze twierdzenia o obfitości tej cząsteczki w atmosferze.
Zespół zmierzył również poziomy metali ciężkich, takich jak te na Jowiszu, co może pomóc naukowcom odpowiedzieć na pytania dotyczące tego, w jaki sposób metaliczność planety koreluje z jej masą.
Mniej masywne olbrzymie lodowe planety, takie jak Neptun i Uran, zawierają więcej metali niż te znalezione w gazowych olbrzymach, takich jak Jowisz czy Saturn, największe planety w Układzie Słonecznym. Wyższa metaliczność sugeruje, że Neptun i Uran zgromadziły więcej lodu, skał i innych ciężkich pierwiastków w stosunku do gazów takich jak wodór i hel we wczesnych okresach formowania. Naukowcy sprawdzają, czy ta korelacja dotyczy również planet pozasłonecznych.
Ta planeta o masie Jowisza znajduje się blisko Ziemi i została dobrze zbadana. Teraz mamy nowe pomiary, które pokazują, że rzeczywiście stężenie metali na tej planecie stanowi bardzo ważny punkt zaczepienia do badania, w jaki sposób skład planety zmienia się wraz z jej masą i promieniowaniem – powiedział Fu. Odkrycia te wspierają nasze zrozumienie tego, w jaki sposób planety formują się poprzez tworzenie bardziej stałego materiału po początkowym utworzeniu się jądra, a następnie są naturalnie wzbogacane metalami ciężkimi.
W nadchodzących miesiącach zespół Fu planuje śledzić siarkę na większej liczbie egzoplanet i dowiedzieć się, jak wysoki poziom tego związku może wpływać na to, jak blisko formują się one w pobliżu swoich gwiazd macierzystych.
Chcemy wiedzieć, jak tego rodzaju planety się tam znalazły, a zrozumienie ich składu atmosferycznego pomoże nam odpowiedzieć na to pytanie – powiedział Fu.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Johns Hopkins University
