Um exoplaneta do tamanho de Júpiter há muito que intriga os astrónomos por causa das suas temperaturas escaldantes, ventos gritantes e chuva lateral feita de vidro. Agora, dados do Telescópio Espacial James Webb revelaram outra caraterística intrigante do planeta conhecido como HD 189733b: cheira a ovos podres.
Os investigadores que estudam a atmosfera do HD 189733b utilizaram a observação do Webb para detetar vestígios de sulfureto de hidrogénio - um gás incolor que liberta um forte odor sulfúrico e que nunca foi detectado fora do nosso sistema solar. A descoberta faz avançar o que se sabe sobre a composição potencial dos exoplanetas.
Os resultados, compilados por uma equipa de várias instituições, foram publicados na segunda-feira na revista Nature.
Um planeta estranho com um clima mortal
Os cientistas descobriram pela primeira vez o HD 189733b em 2005 e mais tarde identificaram o gigante gasoso como um “Júpiter quente” - um planeta com uma composição química semelhante à de Júpiter, o maior planeta do nosso sistema solar, mas com temperaturas escaldantes. Localizado a apenas 64 anos-luz da Terra, HD 189733b é o Júpiter quente mais próximo que os astrónomos podem estudar quando o planeta passa em frente da sua estrela. Por essa razão, é um dos exoplanetas mais bem estudados.
“O HD 189733 b não é apenas um planeta gigante gasoso, mas também um 'gigante' no campo dos exoplanetas, porque é um dos primeiros exoplanetas em trânsito alguma vez descoberto”, diz o autor principal do estudo, Guangwei Fu, um astrofísico da Universidade Johns Hopkins, através de um email. “É o ponto de ancoragem para muitos dos nossos conhecimentos sobre a química e a física atmosféricas dos exoplanetas”.
O planeta é cerca de 10% maior do que Júpiter, mas muito mais quente porque está 13 vezes mais perto da sua estrela do que Mercúrio está do nosso Sol. O HD 189733b demora apenas cerca de dois dias terrestres a completar uma única órbita em torno da sua estrela, revela Fu.
Esta proximidade com a estrela dá ao planeta uma temperatura média abrasadora de 1.700 graus Fahrenheit (926 graus Celsius) e ventos fortes que enviam partículas de silicato semelhantes a vidro a chover lateralmente de nuvens altas à volta do planeta a cinco mil milhas por hora (8.046 quilómetros por hora).
Um fedor surpreendente
Quando os astrónomos decidiram usar o telescópio Webb para estudar o planeta e ver o que a luz infravermelha, invisível ao olho humano, poderia revelar na atmosfera do HD 189733b, tiveram uma surpresa.
O sulfureto de hidrogénio está presente em Júpiter e prevê-se que exista em exoplanetas gigantes gasosos, mas as provas da molécula têm sido esquivas fora do nosso sistema solar, sublinha Fu.
“O sulfureto de hidrogénio é um dos principais reservatórios de enxofre nas atmosferas planetárias”, acrescenta Fu. “A alta precisão e a capacidade de infravermelhos do telescópio Webb permitem-nos detetar o sulfureto de hidrogénio pela primeira vez em exoplanetas, o que abre uma nova janela espetral para o estudo da química do enxofre atmosférico dos exoplanetas. Isto ajuda-nos a compreender de que são feitos os exoplanetas e como surgiram.”
Além disso, a equipa detectou água, dióxido de carbono e monóxido de carbono na atmosfera do planeta, continua Fu - o que significa que estas moléculas podem ser comuns noutros exoplanetas gigantes gasosos.
Embora os astrónomos não esperem que exista vida no HD 189733b devido às suas temperaturas escaldantes, a deteção de um bloco de construção como o enxofre num exoplaneta lança luz sobre a formação de planetas, frisa Fu.
“O enxofre é um elemento vital para a construção de moléculas mais complexas e - tal como o carbono, o nitrogénio, o oxigénio e o fosfato - os cientistas precisam de o estudar mais para compreenderem completamente como os planetas são formados e de que são feitos”, reitera o especialista.
Moléculas com cheiros distintos, como o amoníaco, já foram detectadas noutras atmosferas de exoplanetas.
Mas as capacidades do Webb permitem aos cientistas identificar produtos químicos específicos nas atmosferas de exoplanetas com mais pormenor do que antes.
Metais pesados planetários
No nosso sistema solar, os gigantes gelados como Neptuno e Úrano, embora menos maciços, contêm mais metais do que os gigantes gasosos Júpiter e Saturno, que são os maiores planetas, o que sugere que poderá haver uma correlação entre o teor de metais e a massa.
Os astrónomos acreditam que mais gelo, rocha e metais - em vez de gases como o hidrogénio e o hélio - estiveram envolvidos na formação de Neptuno e Úrano.
Os dados de Webb também mostraram níveis de metais pesados em HD 189733b que são semelhantes aos encontrados em Júpiter.
“Agora temos esta nova medição para mostrar que, de facto, as concentrações de metais (do planeta) fornecem um ponto de ancoragem muito importante para este estudo de como a composição de um planeta varia com a sua massa e raio”, explica Fu. “Os resultados apoiam a nossa compreensão de como os planetas se formam através da criação de mais material sólido após a formação do núcleo inicial e, em seguida, são naturalmente reforçados com metais pesados.
Agora, a equipa vai procurar assinaturas de enxofre noutros exoplanetas e determinar se altas concentrações do composto influenciam a proximidade com que alguns planetas se formam em relação às suas estrelas hospedeiras.
“HD 189733b é um planeta de referência, mas representa apenas um único ponto de dados”, diz Fu. “Tal como os seres humanos individualmente exibem características únicas, os nossos comportamentos colectivos seguem tendências e padrões claros. Com mais conjuntos de dados do Webb, pretendemos compreender como se formam os planetas e se o nosso sistema solar é único na galáxia.
