Rappresentazione artistica di Hd 189733 b, a 64 anni luce dalla Terra. Crediti: Roberto Molar Candanosa/ Johns Hopkins Univeristy
Un esopianeta noto per il suo clima infernale nasconde un’altra bizzarra caratteristica: puzza di uova marce. Lo sostengono gli autori di uno studio appena pubblicato su Nature, basato sui dati del telescopio spaziale James Webb.
Il pianeta, un gigante gassoso delle dimensioni di Giove chiamato Hd 189733 b, ha un’atmosfera composta prevalentemente da idrogeno solforato (o acido solfidrico), una molecola che non solo emette un odore fetido – di uova marce, appunto – ma permette agli scienziati di carpire nuovi indizi su come lo zolfo potrebbe influenzare l’interno e le atmosfere dei mondi gassosi al di là del Sistema solare.
«L’idrogeno solforato è una molecola importante di cui non conoscevamo la presenza. Avevamo previsto che ci sarebbe stata, e sappiamo che si trova su Giove, ma non l’avevamo mai rilevata al di fuori del Sistema solare», afferma Guangwei Fu, astrofisico della Johns Hopkins alla guida della ricerca. «Non cerchiamo la vita su questo pianeta perché è troppo caldo, ma trovare l’idrogeno solforato è un passo avanti per trovare questa molecola su altri pianeti e per capire meglio come si formano i diversi tipi di pianeti».
Oltre a rilevare l’acido solfidrico e a misurare lo zolfo nell’atmosfera di Hd 189733 b, Fu ha misurato con precisione le principali sorgenti di ossigeno e carbonio del pianeta: acqua, anidride carbonica e monossido di carbonio. «Lo zolfo è un elemento vitale per la costruzione di molecole più complesse e, come il carbonio, l’azoto, l’ossigeno e il fosfato, gli scienziati devono studiarlo meglio per capire come sono fatti i pianeti e di cosa sono fatti», dichiara il ricercatore.
A soli 64 anni luce dalla Terra, Hd 189733 b è il gioviano caldo più vicino che gli astronomi possono osservare transitare davanti alla sua stella, il che lo rende un pianeta di riferimento per gli studi dettagliati delle atmosfere esoplanetarie sin dalla sua scoperta nel 2005. Il pianeta è circa 13 volte più vicino alla sua stella di quanto Mercurio lo sia al Sole e impiega solo due giorni terrestri per completare un’orbita. Ha temperature roventi di oltre 900 gradi Celsius ed è noto per il suo clima avverso, tra cui la pioggia di “vetro” che sferza con venti a oltre 8mila chilometri orari.
Rilevando acqua, anidride carbonica, metano e altre molecole critiche in esopianeti, anche in questo caso Webb sta fornendo agli scienziati un nuovo strumento per tracciare l’acido solfidrico e misurare lo zolfo nei pianeti gassosi al di fuori del Sistema solare. «Supponiamo di studiare altri 100 Giove caldi e che siano tutti ricchi di zolfo. Cosa ci dice questo su come sono nati e come si sono formati in modo diverso rispetto al nostro Giove?», si domanda Fu.
I nuovi dati hanno anche escluso la presenza di metano in Hd 189733 b con una precisione senza precedenti e con le osservazioni alla lunghezza d’onda dell’infrarosso del telescopio Webb, contrastando le precedenti affermazioni sull’abbondanza di questa molecola nell’atmosfera.
Il team ha anche misurato i livelli di metalli pesanti come quelli presenti su Giove, una scoperta che potrebbe aiutare gli scienziati a rispondere alle domande su come la metallicità di un pianeta sia correlata alla sua massa, ha detto Fu.
I pianeti giganti ghiacciati meno massicci, come Nettuno e Urano, contengono più metalli di quelli che si trovano nei giganti gassosi come Giove e Saturno, i pianeti più grandi del Sistema solare. La maggiore metallicità suggerisce che Nettuno e Urano abbiano accumulato più ghiaccio, roccia e altri elementi pesanti rispetto a gas come idrogeno ed elio durante i primi periodi di formazione. Gli scienziati stanno verificando se questa correlazione vale anche per gli esopianeti.
«Questo pianeta di massa gioviana è molto vicino alla Terra ed è stato studiato molto bene. Ora abbiamo queste nuove misurazioni che dimostrano che le concentrazioni di metalli che possiede forniscono un punto di ancoraggio molto importante per lo studio di come la composizione di un pianeta varia con la sua massa e il suo raggio», conclude Fu. «I risultati supportano ciò che già sappiamo di come i pianeti si formino attraverso la creazione di materiale più solido dopo la formazione iniziale del nucleo e poi si arricchiscano naturalmente di metalli pesanti».
Nei prossimi mesi, il team di Fu ha in programma di monitorare lo zolfo in altri esopianeti e di capire in che modo gli alti livelli di questo composto potrebbero influenzare la vicinanza alla loro stella madre.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “Hydrogen sulfide and metal-enriched atmosphere for a Jupiter-mass exoplanet” di Guangwei Fu, Luis Welbanks, Drake Deming, Julie Inglis, Michael Zhang, Joshua Lothringer, Jegug Ih, Julianne I. Moses, Everett Schlawin, Heather A. Knutson, Gregory Henry, Thomas Greene, David K. Sing, Arjun B. Savel, Eliza M.-R. Kempton, Dana R. Louie, Michael Line & Matt Nixon