Vědci poprvé objevili sirovodík mimo naši sluneční soustavu na planetě se skelným deštěm

Přihlaste se k odběru zpravodaje CNN Wonder Theory. Prozkoumejte vesmír se zprávami o fascinujících objevech, vědeckém pokroku a dalších.

CNN
—

Exoplaneta velikosti Jupiteru již dlouho přitahovala astronomy svými spalujícími teplotami, silným větrem a skelným bočním deštěm. Nyní data z vesmírného teleskopu Jamese Webba odhalila další zajímavý rys této planety známý jako… HD 189733B:Páchne jako zkažená vejce.

Výzkumníci studující atmosféru planety HD 189733b použili Webbova pozorování k detekci stopových množství sirovodíku – bezbarvého plynu, který vydává silný sirný zápach a který nebyl nikdy předtím detekován mimo naši sluneční soustavu. Tento objev přispívá ke zlepšení toho, co je známo o možném složení exoplanet.

Zjištění sestavená multiinstitucionálním týmem byla zveřejněna v pondělí v časopise Příroda.

Vědci poprvé objevili HD 189733b v roce 2005 a později identifikovali plynnou obří planetu jako „horký Jupiter“ – planetu s podobným chemickým složením jako Jupiter, největší planetu naší sluneční soustavy, ale s vyššími teplotami. HD 189733b se nachází pouhých 64 světelných let od Země a je nejbližším horkým Jupiterem, který mohou astronomové studovat, když planeta prochází před svou hvězdou. Z tohoto důvodu jde o jednu z nejvíce prozkoumaných exoplanet.

„HD 189733 b není jen plynný obr, je to také ‚obr‘ na poli exoplanet, protože je to jedna z prvních tranzitujících exoplanet, které byly objeveny,“ Guangwei Fu, hlavní autor studie, astrofyzik z Johns Hopkins University. , uvedl v e-mailu vůbec. „Je to opěrný bod většiny našeho chápání chemie a fyziky atmosféry exoplanet.“

Planeta je asi o 10 % větší než Jupiter, ale je mnohem teplejší, protože je ke své hvězdě asi 13krát blíže než Merkur k našemu Slunci. Fu řekl, že planetě HD 189733b trvá jeden oběh kolem své hvězdy pouze dva pozemské dny.

Tato blízkost hvězdy dává planetě spalující průměrnou teplotu 1 700 stupňů Fahrenheita (926 stupňů Celsia) a silné větry, které vysílají Sklovité silikátové částice padající do stran Z vysokých mraků kolem planety rychlostí 5 000 mil za hodinu (8 046 kilometrů za hodinu).

Když se astronomové rozhodli použít Webbův teleskop ke studiu planety, aby viděli, co infračervené světlo, které je lidským okem neviditelné, může odhalit v atmosféře HD 189733b, čekalo je překvapení.

Fu řekl, že sirovodík je přítomen na Jupiteru a očekává se, že bude nalezen na plynných obřích exoplanetách, ale důkazy o existenci molekuly zůstaly mimo naši sluneční soustavu nepolapitelné.

„Sirovodík je jedním z nejdůležitějších zásobáren síry v planetárních atmosférách,“ řekl Fu. „Vysoké rozlišení a infračervené schopnosti teleskopu Webb nám umožňují poprvé detekovat sirovodík na exoplanetách, což otevírá nové spektroskopické okno. studovat chemii síry v atmosféře.“ „To nám pomáhá pochopit, z čeho jsou exoplanety vyrobeny a jak vznikly.“

Kromě toho tým zjistil přítomnost vody, oxidu uhličitého a oxidu uhelnatého v atmosféře planety, řekl Fu – což znamená, že tyto molekuly mohou být běžné na jiných plynných obřích exoplanetách.

Ačkoli astronomové neočekávají existenci života na planetě HD 189733b kvůli jejím vysokým teplotám, objev stavebního kamene, jako je síra na exoplanetě, vrhá světlo na vznik planet, řekl Fu.

„Síra je životně důležitý prvek pro stavbu složitějších molekul a stejně jako uhlík, dusík, kyslík a fosfát ji vědci potřebují dále studovat, aby plně pochopili, jak planety vznikají a z čeho jsou složeny,“ řekl Fu.

Molekuly s výrazným zápachem, jako je amoniak, byly objeveny v atmosférách jiných exoplanet.

Webbovy schopnosti však vědcům umožňují identifikovat konkrétní chemikálie v atmosféře kolem exoplanet podrobněji než dříve.

V naší sluneční soustavě ledové obří planety jako Neptun a Uran, i když jsou obecně méně hmotné, obsahují více kovu než plynní obři Jupiter a Saturn, což jsou největší planety, což naznačuje, že může existovat korelace mezi obsahem kovu a hmotností.

Astronomové se domnívají, že na vzniku Neptunu a Uranu se podílelo větší množství ledu, hornin a kovů – spíše než plyny jako vodík a helium.

Webbova data také ukázala, že hladiny těžkých kovů na HD 189733b jsou podobné jako na Jupiteru.

„Nyní máme toto nové měření, abychom ukázali, že koncentrace kovů (na planetě) ve skutečnosti poskytly velmi důležitý opěrný bod pro tuto studii toho, jak se složení planety mění s její hmotností a poloměrem, “ řekl Fu. „Výsledky podporují naše chápání toho, jak se tvoří planety tím, že po vytvoření primárního jádra vytvoří pevnější materiál a pak jej přirozeně vylepší těžkými kovy.“

Nyní bude tým hledat stopy síry na jiných exoplanetách a určí, zda vysoké koncentrace sloučeniny ovlivňují, jak blízko se některé planety vytvořily vzhledem k jejich hostitelským hvězdám.

„HD 189733b je referenční planeta, ale představuje pouze jeden datový bod,“ řekl Fu. „Stejně jako jednotliví lidé vykazují jedinečné vlastnosti, naše společné chování sleduje jasné trendy a vzorce planety a zda „Naše sluneční soustava je v galaxii jedinečná.“