Credit: Will Kirk/Johns Hopkins University
Basta aggiungere una particolare spezia per dare più gusto a un piatto, e ora uno studio pubblicato su Nature Astronomy suggerisce lo zolfo come “spezia” utile a tracciare segni di vita su altri pianeti.
I gas di zolfo influenzano la fotochimica di molti pianeti all’interno del Sistema solare – come la Terra, Venere e Giove – mentre il ruolo dello zolfo nelle calde atmosfere degli esopianeti ricche di anidride carbonica è ancora poco compreso.
I risultati delle simulazioni di laboratorio condotte da un team di ricercatori della Johns Hopkins University rivelano che l’acido solfidrico può influenzare significativamente la fotochimica delle atmosfere di pianeti extrasolari anche se presente a concentrazioni relativamente basse. «Abbiamo scoperto che anche una quantità di zolfo nell’atmosfera inferiore al 2 per cento può avere un impatto assai importante sulla formazione di particelle di foschia», dice Chao He, ricercatore del Department of Earth and Planetary Sciences alla Johns Hopkins University e primo autore dello studio.
Chao e il suo team hanno condotto due serie di esperimenti usando anidride carbonica, monossido di carbonio, azoto, idrogeno, acqua ed elio come base per due miscele di gas, una delle quali conteneva anche l’1,6% di zolfo. Il team di ricerca ha eseguito gli esperimenti di simulazione in una camera appositamente progettata – Planetary Haze (Phazer) – nel laboratorio di Sarah Hörst, coautrice della ricerca.
Velocità di produzione di particelle di foschia negli esperimenti plasma e Uv con e senza la percentuale di zolfo. Crediti: C. He et al., Nature Astronomy, 2020
A causa della sua elevata reattività, finora gli studi condotti in laboratorio che simulano le atmosfere planetarie con lo zolfo sono stati pochi – osserva He. Per avviare l’esperimento, il team di ricerca ha dovuto aggiornare le proprie apparecchiature affinché fossero in grado di “tollerare” lo zolfo.
Una volta all’interno della camera, le due miscele di gas sono state esposte a una delle due fonti di energia presenti: il plasma prodotto da una scarica a luminescenza –per simulare fulmini o particelle energetiche – e la luce proveniente da una lampada a raggi ultravioletti – principale motore delle reazioni chimiche che avvengono in atmosfere planetarie quali quelle della Terra, di Saturno e di Plutone.
Dopo aver analizzato la formazione di particelle solide e di prodotti gassosi, i ricercatori hanno scoperto che la miscela contenente una piccola percentuale di zolfo aveva prodotto ben tre volte più particelle di foschia, o particelle solide sospese nel gas, rispetto a quella in cui lo zolfo era assente.
«Queste nuove informazioni indicano che se stai cercando di osservare l’atmosfera di un esopianeta, analizzandone gli spettri, mentre in precedenza ti saresti aspettato di vedere altri prodotti, ora dovresti attenderti di vedere questi composti organici dello zolfo. O, almeno, dovresti sapere che non sarebbe insolito trovarli lì. Ciò cambierebbe la spiegazione e l’interpretazione di quello che vedono i ricercatori negli spettri», spiega He.
Bisogna comunque contenere l’entusiasmo, avverte il ricercatore: molti composti di zolfo – e questo studio lo dimostra – possono essere prodotti fotochimicamente in laboratorio, in assenza di vita, dunque occorre essere prudenti prima interpretare la sua presenza come potenziale segno di vita su altri pianeti.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “Sulfur-driven haze formation in warm CO2-rich exoplanet atmospheres”, di Chao He, Sarah M. Hörst, Nikole K. Lewis, Xinting Yu, Julianne I. Moses, Patricia McGuiggan, Mark S. Marley, Eliza M.-R. Kempton, Sarah E. Moran, Caroline V. Morley e Véronique Vuitton