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Los científicos encuentran por primera vez sulfuro de hidrógeno más allá de nuestro sistema solar en un planeta con lluvia de vidrio
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Los científicos encuentran por primera vez sulfuro de hidrógeno más allá de nuestro sistema solar en un planeta con lluvia de vidrio

Roberto Molar Candanosa/Universidad Johns Hopkins

Una ilustración muestra el exoplaneta HD 189733b, un gigante gaseoso situado a 64 años luz de distancia.

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Un exoplaneta del tamaño de Júpiter ha intrigado durante mucho tiempo a los astrónomos debido a sus temperaturas abrasadoras, vientos estridentes y lluvia lateral hecha de vidrio. Ahora, datos del Telescopio Espacial James Webb han revelado otra característica intrigante del planeta conocida como HD 189733b:Huele a huevos podridos.

Los investigadores que estudian la atmósfera de HD 189733b utilizaron la observación de Webb para detectar rastros de sulfuro de hidrógeno, un gas incoloro que desprende un fuerte olor sulfúrico y que nunca se ha detectado más allá de nuestro sistema solar. El descubrimiento avanza lo que se sabe sobre la composición potencial de los exoplanetas.

Los resultados, compilados por un equipo multiinstitucional, se publicaron el lunes en la revista Naturaleza.

Los científicos descubrieron por primera vez HD 189733b en 2005 y luego identificaron al gigante gaseoso como un «Júpiter caliente», un planeta que tiene una composición química similar a Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar, pero con temperaturas abrasadoras. Ubicado a sólo 64 años luz de la Tierra, HD 189733b es el Júpiter caliente más cercano que los astrónomos pueden estudiar cuando el planeta pasa frente a su estrella. Por ello, es uno de los exoplanetas mejor estudiados.

«HD 189733 b no es sólo un planeta gigante gaseoso, sino también un 'gigante' en el campo de los exoplanetas porque es uno de los primeros exoplanetas en tránsito jamás descubiertos», dijo el autor principal del estudio, Guangwei Fu, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins. en un correo electrónico. «Es el punto de anclaje para muchos de nuestros conocimientos sobre la química atmosférica y la física de exoplanetas».

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Roberto Molar Candanosa/Universidad Johns Hopkins

El exoplaneta orbita muy cerca de su estrella anfitriona, lo que provoca que el planeta tenga una temperatura superficial abrasadora.

El planeta es aproximadamente un 10% más grande que Júpiter, pero mucho más caliente porque está 13 veces más cerca de su estrella que Mercurio de nuestro sol. HD 189733b sólo tarda unos dos días terrestres en completar una única órbita alrededor de su estrella, dijo Fu.

Esta proximidad a la estrella le da al planeta una temperatura promedio abrasadora de 1.700 grados Fahrenheit (926 grados Celsius) y fuertes vientos que envían partículas de silicato parecidas al vidrio que llueven de lado de nubes altas alrededor del planeta a 5.000 millas por hora (8.046 kilómetros por hora).

Cuando los astrónomos decidieron utilizar el telescopio Webb para estudiar el planeta y ver qué podía revelar la luz infrarroja, invisible al ojo humano, en la atmósfera de HD 189733b, se llevaron una sorpresa.

El sulfuro de hidrógeno está presente en Júpiter y se ha predicho que existe en exoplanetas gigantes gaseosos, pero la evidencia de la molécula ha sido esquiva fuera de nuestro sistema solar, dijo Fu.

«El sulfuro de hidrógeno es uno de los principales reservorios de azufre en las atmósferas planetarias», dijo Fu. “La alta precisión y la capacidad infrarroja (del telescopio Webb) nos permiten detectar sulfuro de hidrógeno por primera vez en exoplanetas, lo que abre una nueva ventana espectral para estudiar la química del azufre atmosférico de los exoplanetas. Esto nos ayuda a comprender de qué están hechos los exoplanetas y cómo surgieron”.

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Además, el equipo detectó agua, dióxido de carbono y monóxido de carbono en la atmósfera del planeta, dijo Fu, lo que significa que estas moléculas podrían ser comunes en otros exoplanetas gigantes gaseosos.

Aunque los astrónomos no esperan que exista vida en HD 189733b debido a sus temperaturas abrasadoras, la detección de un elemento esencial como el azufre en un exoplaneta arroja luz sobre la formación de planetas, dijo Fu.

“El azufre es un elemento vital para construir moléculas más complejas y, al igual que el carbono, el nitrógeno, el oxígeno y el fosfato, los científicos necesitan estudiarlo más para comprender completamente cómo están hechos los planetas y de qué están hechos”, dijo Fu.

Anteriormente se han detectado moléculas con olores distintos, como el amoníaco, en las atmósferas de otros exoplanetas.

Pero las capacidades de Webb permiten a los científicos identificar sustancias químicas específicas en las atmósferas alrededor de exoplanetas con mayor detalle que nunca.

En nuestro sistema solar, los gigantes de hielo como Neptuno y Urano, aunque menos masivos en general, contienen más metales que los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno, que son los planetas más grandes, lo que sugiere que puede haber una correlación entre el contenido de metales y la pasta.

Los astrónomos creen que en la formación de Neptuno y Urano intervinieron más hielo, rocas y metales, en lugar de gases como el hidrógeno y el helio.

Los datos de Webb también mostraron niveles de metales pesados ​​en HD 189733b similares a los encontrados en Júpiter.

«Ahora tenemos esta nueva medición para mostrar que, de hecho, las concentraciones de metales (del planeta) proporcionaron un punto de anclaje muy importante para este estudio de cómo la composición de un planeta varía con su masa y radio», dijo Fu. «Los hallazgos respaldan nuestra comprensión de cómo se forman los planetas mediante la creación de más material sólido después de la formación inicial del núcleo y luego se mejoran naturalmente con metales pesados».

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Ahora, el equipo buscará firmas de azufre en otros exoplanetas y determinará si las altas concentraciones del compuesto influyen en la cercanía con la que se forman algunos planetas de sus estrellas anfitrionas.

«HD 189733b es un planeta de referencia, pero sólo representa un único punto de datos», dijo Fu. “Así como los seres humanos exhiben características únicas, nuestros comportamientos colectivos siguen tendencias y patrones claros. Con más conjuntos de datos de Webb por venir, nuestro objetivo es comprender cómo se forman los planetas y si nuestro sistema solar es único en la galaxia”.

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