Pesquisadores que estudam a
atmosfera de HD 189733b usaram a observação do Webb para detectar
pequenas quantidades de sulfeto de hidrogênio — um gás incolor que libera um
forte cheiro sulfúrico e nunca havia sido detectado fora do nosso sistema
solar. A descoberta avança o conhecimento sobre a composição potencial dos
exoplanetas.
Um planeta excêntrico com
clima mortal
Cientistas descobriram HD 189733b pela primeira vez em 2005 e posteriormente identificaram o gigante gasoso como um “Júpiter quente” — um planeta que tem uma composição química semelhante à de Júpiter, o maior planeta do nosso sistema solar, mas com temperaturas escaldantes. Localizado a apenas 64 anos-luz da Terra, HD 189733b é o Júpiter quente mais próximo que os astrônomos podem estudar enquanto o planeta passa na frente de sua estrela. Por essa razão, é um dos exoplanetas mais estudados.
“HD 189733 b não é apenas um
planeta gigante gasoso, mas também um ‘gigante’ no campo dos exoplanetas porque
é um dos primeiros exoplanetas em trânsito já descobertos”, diz o autor
principal do estudo, Guangwei Fu, astrofísico da Universidade Johns Hopkins, em
um e-mail. “É o ponto de ancoragem para grande parte do nosso entendimento
sobre a química e a física atmosférica dos exoplanetas.”
O planeta é cerca de 10% maior
que Júpiter, mas muito mais quente porque está 13 vezes mais próximo de sua
estrela do que Mercúrio está do nosso Sol. HD 189733b leva apenas
cerca de dois dias terrestres para completar uma única órbita ao redor de sua
estrela, diz Fu.
Essa proximidade com a estrela
dá ao planeta uma temperatura média abrasadora de 1.700 graus Fahrenheit (926
graus Celsius) e ventos fortes que fazem com que partículas de silicato,
semelhantes a vidro, chovam lateralmente das nuvens altas ao redor do planeta a
5.000 milhas por hora (8.046 quilômetros por hora).
Um cheiro surpreendente
Quando os astrônomos decidiram
usar o telescópio Webb para estudar o planeta e ver o que a luz
infravermelha, que é invisível ao olho humano, poderia revelar na atmosfera de
HD 189733b, eles tiveram uma surpresa.
O sulfeto de hidrogênio está
presente em Júpiter e foi previsto existir em exoplanetas gigantes gasosos, mas
a evidência da molécula era elusiva fora do nosso sistema solar, afirma Fu.
“O sulfeto de hidrogênio é um
dos principais reservatórios de enxofre dentro das atmosferas planetárias”,
diz. “A alta precisão e a capacidade infravermelha do (telescópio Webb) nos
permitem detectar sulfeto de hidrogênio pela primeira vez em exoplanetas, o que
abre uma nova janela espectral para o estudo da química do enxofre nas
atmosferas dos exoplanetas. Isso nos ajuda a entender do que são feitos os
exoplanetas e como eles se formaram.”
Além disso, a equipe detectou
água, dióxido de carbono e monóxido de carbono na atmosfera do planeta, segundo
Fu — o que significa que essas moléculas podem ser comuns em outros exoplanetas
gigantes gasosos.
Embora os astrônomos não
esperem que exista vida em HD 189733b por causa de suas temperaturas
escaldantes, a detecção de um elemento básico como o enxofre em um exoplaneta
lança luz sobre a formação de planetas, segundo Fu.
“O enxofre é um elemento vital
para a construção de moléculas mais complexas e — como o carbono, o nitrogênio,
o oxigênio e o fosfato — os cientistas precisam estudá-lo mais para entender
completamente como os planetas são feitos e do que são feitos”, diz Fu.
Moléculas com cheiros
distintos, como a amônia, já foram detectadas anteriormente em outras
atmosferas de exoplanetas.
Mas as capacidades do Webb
permitem que os cientistas identifiquem produtos químicos específicos em
atmosferas ao redor de exoplanetas com mais detalhes do que antes.
Metais pesados planetários
No nosso sistema solar,
gigantes de gelo como Netuno e Urano, embora menos massivos no geral, contêm
mais metais do que os gigantes gasosos Júpiter e Saturno, que são os maiores
planetas, sugerindo que pode haver uma correlação entre o teor de metal e a massa.
Os astrônomos acreditam que
mais gelo, rocha e metais — em vez de gases como hidrogênio e hélio — estiveram
envolvidos na formação de Netuno e Urano.
Os dados do Webb também
mostraram níveis de metais pesados em HD 189733b semelhantes aos encontrados em
Júpiter.
“Agora temos essa nova medida
para mostrar que, de fato, as concentrações de metais (que o planeta) possui
fornecem um ponto de ancoragem muito importante para este estudo de como a
composição de um planeta varia com sua massa e raio”, afirma Fu. “As descobertas
apoiam nossa compreensão de como os planetas se formam através da criação de
mais material sólido após a formação do núcleo inicial e, em seguida, são
naturalmente enriquecidos com metais pesados.”
Agora, a equipe buscará
assinaturas de enxofre em outros exoplanetas e determinará se altas
concentrações do composto influenciam a proximidade de alguns planetas em
relação a suas estrelas hospedeiras.
“HD 189733b é um planeta de referência, mas representa apenas um ponto de dados”, diz Fu. “Assim como os seres humanos individuais exibem características únicas, nossos comportamentos coletivos seguem tendências e padrões claros. Com mais conjuntos de dados do Webb por vir, esperamos entender como os planetas se formam e se o nosso sistema solar é único na galáxia.”
CNN
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