Exoplaneta HD 189733b com estrela
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Arte conceitual de HD 189733 b, o Júpiter quente em trânsito mais próximo da Terra. Crédito: Roberto Molar Candanosa/Universidade Johns Hopkins

Pesquisadores que usam o Telescópio Espacial James Webb descobriram que o exoplaneta HD 189733 b, conhecido por seu clima extremo, também contém sulfeto de hidrogênio em sua atmosfera, sugerindo um cheiro sulfuroso semelhante ao de ovos podres. Esta descoberta fornece novos insights sobre o papel do enxofre na formação e composição atmosférica de gigantes gasosos além do nosso sistema solar.

Um exoplaneta infame por seu clima mortal tem escondido outra característica bizarra — ele fede a ovos podres. Isso é de acordo com um novo estudo da Universidade Johns Hopkins sobre dados do Telescópio Espacial James Webb.

A atmosfera de HD 189733 b, um Júpitergigante gasoso do tamanho de um planeta, tem traços de sulfeto de hidrogênio, uma molécula que não só exala um fedor, mas também oferece aos cientistas novas pistas sobre como o enxofre, um bloco de construção dos planetas, pode influenciar o interior e a atmosfera de mundos gasosos além do sistema solar.

Os resultados foram publicados hoje (8 de julho) em Natureza.

Significado do Enxofre na Formação Planetária

“O sulfeto de hidrogênio é uma molécula importante que não sabíamos que estava lá. Previmos que estaria, e sabemos que está em Júpiter, mas não o detectamos realmente fora do sistema solar”, disse Guangwei Fu, astrofísico da Johns Hopkins que liderou a pesquisa. “Não estamos procurando vida neste planeta porque é muito quente, mas encontrar sulfeto de hidrogênio é um trampolim para encontrar esta molécula em outros planetas e obter mais compreensão de como diferentes tipos de planetas se formam.”

Além de detectar sulfeto de hidrogênio e medir o enxofre total na atmosfera de HD 189733 b, a equipe de Fu mediu com precisão as principais fontes de oxigênio e carbono do planeta: água, dióxido de carbono e monóxido de carbono.

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“O enxofre é um elemento vital para a construção de moléculas mais complexas e, assim 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”, disse Fu.

Exoplaneta HD 189733b
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HD 189733 b tem sido o planeta de referência para caracterização atmosférica desde sua descoberta em 2005. Crédito: Roberto Molar Candanosa/Universidade Johns Hopkins

Estudos da atmosfera exoplanetária

A apenas 64 anos-luz da Terra, HD 189733 b é o “Júpiter quente” mais próximo que os astrônomos podem observar passando na frente de sua estrela, tornando-o um planeta de referência para estudos detalhados de atmosferas exoplanetárias desde sua descoberta em 2005, disse Fu.

O planeta está cerca de 13 vezes mais perto de sua estrela do que Mercúrio está do sol e leva apenas cerca de dois dias terrestres para completar uma órbita. Ele tem temperaturas escaldantes de 1.700 graus Fahrenheit e é famosa por seu clima rigoroso, incluindo chuva de vidro que voa para os lados com ventos de 8.000 km/h.

Insights das observações do telescópio Webb

Assim como fez ao detectar água, dióxido de carbono, metano e outras moléculas críticas em outros exoplanetas, o Webb oferece aos cientistas mais uma nova ferramenta para rastrear sulfeto de hidrogênio e medir enxofre em planetas gasosos fora do sistema solar.

“Digamos que estudemos outros 100 Júpiteres quentes e que eles sejam todos enriquecidos com enxofre. O que isso significa sobre como eles nasceram e como eles se formam de forma diferente em comparação com o nosso próprio Júpiter?”, disse Fu.

Papel de Parede Webb
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O Telescópio Espacial James Webb (JWST) representa a próxima fronteira em observatórios espaciais. Projetado para suceder o Telescópio Espacial Hubble, o JWST é equipado com recursos avançados de infravermelho que permitem que ele olhe mais para trás no tempo e com mais detalhes do que nunca. Uma de suas principais funções é a análise de atmosferas de exoplanetas, permitindo que os cientistas detectem e estudem a composição química de mundos distantes. Essa capacidade abriu novas possibilidades para entender a composição, os padrões climáticos e a potencial habitabilidade dos exoplanetas em toda a galáxia. Crédito: ESA/ATG medialab

Novas descobertas e pesquisas futuras

Os novos dados também descartaram a presença de metano em HD 189733 b com precisão sem precedentes e observações de comprimento de onda infravermelho do telescópio Webb, contrariando alegações anteriores sobre a abundância dessa molécula na atmosfera.

“Pensávamos que este planeta era quente demais para ter altas concentrações de metano, e agora sabemos que não é o caso”, disse Fu.

Implicações para a metalicidade dos exoplanetas

A equipe também mediu níveis de metais pesados ​​como os de Júpiter, uma descoberta que pode ajudar os cientistas a responder perguntas sobre como a metalicidade de um planeta se correlaciona com sua massa, disse Fu.

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Planetas gigantes gelados menos massivos como Netuno e Urano contêm mais metais do que aqueles encontrados em gigantes gasosos como Júpiter e Saturnoos maiores planetas do sistema solar. As metalicidades mais altas sugerem que Netuno e Urano acumularam mais gelo, rocha e outros elementos pesados ​​em relação a gases como hidrogênio e hélio durante os primeiros períodos de formação. Cientistas estão testando se essa correlação também é verdadeira para exoplanetas, disse Fu.

“Este planeta com massa de Júpiter está muito próximo da Terra e foi muito bem estudado. Agora temos esta nova medição para mostrar que, de fato, as concentrações de metal que ele tem fornecem um ponto de ancoragem muito importante para este estudo de como a composição de um planeta varia com sua massa e raio”, disse Fu. “As descobertas apoiam nossa compreensão de como os planetas se formam por meio da criação de material mais sólido após a formação inicial do núcleo e, então, são naturalmente aprimorados com metais pesados.”

Conclusão e Direções Futuras

Nos próximos meses, a equipe de Fu planeja rastrear enxofre em mais exoplanetas e descobrir como altos níveis desse composto podem influenciar a proximidade com que eles se formam de suas estrelas-mãe.

“Queremos saber como esses tipos de planetas chegaram lá, e entender sua composição atmosférica nos ajudará a responder a essa pergunta”, disse Fu.

Referência: “Sulfeto de hidrogênio e atmosfera enriquecida com metais para um exoplaneta com massa de Júpiter” 8 de julho de 2024, Natureza.
DOI: 10.1038/s41586-024-07760-y

Esta pesquisa foi apoiada por NASA através do programa JWST GO.

Outros autores são Luis Welbanks, Dana R. Louie e Michael Line da Universidade Estadual do Arizona; Drake Deming, Jegug Ih, Arjun B. Savel, Eliza M.-R. Kempton e Matt Nixon da Universidade de Maryland; Julie Inglis e Heather A. Knutson do Instituto de Tecnologia da Califórnia; Michael Zhang da Universidade de Chicago; Joshua Lothringer da Universidade de Utah Valley; Julianne I. Moses e Gregory Henry da Universidade Estadual do Tennessee; Everett Schlawin da Universidade do Arizona; David K. Sing da Johns Hopkins; e Thomas Greene do Centro de Pesquisa Ames da NASA.



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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.