Utilizzando il telescopio spaziale James Webb, gli astronomi hanno scoperto che uno dei pianeti gioviani caldi più vicini alla Terra puzza di uova marce. Il pianeta è già tristemente famoso per le sue mortali piogge di vetro, le temperature estreme e i venti di 8000km/h che soffiano lateralmente, ma questa scoperta fa sembrare questo mondo ancora meno amichevole. La conclusione di Webb deriva dalla scoperta di acido solfidrico, una molecola che emana l’odore di uova marce, nell’atmosfera di questo esopianeta. Questo potrebbe spiegare agli scienziati come le atmosfere dei pianeti giganti gassosi possano essere influenzate dalla presenza di zolfo, che è considerato un elemento importante nella formazione dei pianeti.
L’esopianeta in questione è HD 189733 b, un pianeta che ha circa 1,13 volte le dimensioni e la massa di Giove. Il pianeta, scoperto nel 2005, si trova a circa 65 anni luce dalla Terra nella costellazione della Volpetta. HD 189733 b orbita attorno alla sua stella a una distanza di circa 4,8 milioni di chilometri, ovvero circa il 3% della distanza tra la Terra e il Sole. La sua atmosfera calda e le nubi ricoperte di vetro gli conferiscono un aspetto ingannevole, quasi placido, di marmo blu e bianco.
“L’acido solfidrico è una molecola importante che non sapevamo esistesse. 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”, ha affermato il capo del team Guangwei Fu, astrofisico della Johns Hopkins. “Non stiamo cercando la vita su questo pianeta perché è troppo caldo, ma trovare l’acido solfidrico è un trampolino di lancio per trovare questa molecola su altri pianeti e comprendere meglio come si formano i diversi tipi di pianeti”.
Fu e i colleghi non solo sono stati in grado di rilevare l’acido solfidrico nell’atmosfera di HD 189733 b, ma hanno anche misurato il contenuto complessivo di zolfo del pianeta. Inoltre, il team è stato in grado di determinare le fonti di ossigeno e carbonio dell’esopianeta, trovando acqua, anidride carbonica e monossido di carbonio. “Lo zolfo è un elemento essenziale per la costruzione di molecole più complesse e, come carbonio, azoto, ossigeno e fosfato, gli scienziati devono studiarlo di più per comprendere appieno come sono fatti i pianeti e di cosa sono fatti”, ha continuato Fu. “Diciamo che studiamo altri 100 gioviani caldi e che sono tutti arricchiti di zolfo. Cosa significa questo su come sono nati e su come si formano in modo diverso rispetto al nostro Giove?”.
HD 189733 b è “più metallico” di Giove?
Nonostante la sua natura volatile e puzzolente, la stella attorno alla quale orbita, HD 189733, è felice di tenere questo esopianeta vicino. HD 189733 b orbita così strettamente attorno alla sua stella che la sua orbita si adatterebbe all’orbita di Mercurio, il primo pianeta del Sistema Solare, attorno al Sole 13 volte.
Questa vicinanza rende HD 189733 b un pianeta “gioviano caldo”, un mondo grande quanto o più grande del pianeta più massiccio del Sistema Solare, che orbita attorno alla sua stella molto più vicino di quanto il gigante gassoso del Sistema Solare non lo sia al Sole. HD 189733 b è in realtà il gioviano caldo più vicino alla Terra che sappiamo che “transita” davanti alla faccia della sua stella.
Questa vicinanza alla sua stella non significa solo che HD 189733 b completa un’orbita in soli 2,2 giorni terrestri, ma significa anche che il pianeta delle dimensioni di Giove ha una temperatura di circa 927°C. È più che abbastanza caldo da fondere il piombo.
HD 189733 b è in rotazione sincrona con la sua stella. Ciò significa che una faccia del pianeta, il suo “lato diurno”, è rivolta in modo permanente verso HD 189733 ed è bombardata dalle radiazioni, mentre l’altro lato, il suo “lato notturno”, è sempre rivolto verso lo spazio. Il calore del lato diurno del pianeta è sufficiente a vaporizzare il vetro, e i venti di 8000km/h soffiano questo vapore di vetro sul suo lato notturno più fresco, dove si condensa e forma piogge di vetro. Tuttavia, grazie ai venti estremi di HD 189733 b, questa pioggia di vetro non cade ma taglia lateralmente ad alta velocità.
Il team ha scoperto che questo puzzolente e spaventoso pianeta è privo di metano. In precedenza, si sospettava che questa molecola fosse abbondante nell’atmosfera di HD 189733 b, ma questa indagine di Webb lo ha escluso.
Ma quanto è “metallico” HD 189733 b? Per gli astronomi, “metalli” significa qualsiasi elemento più pesante dell’idrogeno e dell’elio, i due elementi più leggeri dell’Universo. Una cosa a cui questo team è davvero interessato sono i livelli di metalli sui pianeti, che potrebbero aiutarli a determinare come la “metallicità” di un mondo sia correlata alla sua massa.
Nel Sistema Solare, i giganti ghiacciati più piccoli Nettuno e Urano sono più ricchi di metalli rispetto ai giganti gassosi più grandi Giove e Saturno. Ciò indica agli scienziati che i giganti ghiacciati hanno accumulato più ghiaccio, roccia e altri elementi pesanti rispetto a idrogeno ed elio durante la loro formazione. Fu e il team stanno verificando se questa relazione tra massa e metallo sia valida anche per i pianeti al di fuori del sistema.
“Questo pianeta di massa gioviana è molto vicino alla Terra ed è stato studiato molto bene. Ora abbiamo questa nuova misurazione per dimostrare che in effetti le concentrazioni di metallo che ha, forniscono un punto di ancoraggio molto importante per questo studio su come la composizione di un pianeta varia con la sua massa e raggio”, ha affermato Fu. “I risultati supportano la nostra comprensione di come i pianeti si formano creando materiale più solido dopo la formazione iniziale del nucleo e poi vengono naturalmente arricchiti con metalli pesanti”.
Il team vuole ora tracciare lo zolfo mentre si muove attraverso le atmosfere di altri esopianeti. Ciò li aiuterà a determinare come le concentrazioni di questo elemento variano con la distanza da una stella madre. “Vogliamo sapere come questi tipi di pianeti siano arrivati lì, e comprendere la loro composizione atmosferica ci aiuterà a rispondere a questa domanda”, ha concluso Fu.
La ricerca del team è stata pubblicata sulla rivista Nature.
