Un exoplaneta cercano apesta a huevo podrido
Los astrónomos olfatearon la atmósfera fétida de un gigante gaseoso con la ayuda del telescopio espacial James Webb.
Por Roberto Molar Candanosa
Recreación artística de HD 189733 b, el Júpiter caliente en tránsito más cercano a la Tierra. Cortesía: Roberto Molar Candanosa/Johns Hopkins Univeristy
La atmósfera de HD 189733 b, un gigante gaseoso del tamaño de Júpiter, tiene trazas de sulfuro de hidrógeno, un compuesto que no solo tiene el olor fétido de los huevos podridos, sino que también ofrece a los científicos nuevas pistas sobre cómo el azufre, un componente básico de los planetas, podría influir en el interior y las atmósferas de los mundos gaseosos situados más allá del Sistema Solar, según afirman los autores del hallazgo en la revista Nature.
"El sulfuro de hidrógeno es una molécula importante que no sabíamos que estaba ahí. Predijimos que estaría, y nos consta que está en Júpiter, pero no lo habíamos detectado realmente fuera del Sistema Solar —afirma Guangwei Fu, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins, en Estados Unidos, que ha dirigido la investigación. Y añade—: No estamos buscando vida en este planeta, porque está demasiado caliente, pero encontrar sulfuro de hidrógeno en él es un paso adelante para descubrir esta molécula en otros planetas y comprender mejor cómo se forman los distintos tipos de planetas".
El azufre es un elemento vital para la construcción de moléculas más complejas
Además de detectar el sulfuro de hidrógeno y medir el azufre total en la atmósfera de HD 189733 b, el equipo de Fu midió con precisión las principales fuentes de oxígeno y carbono del planeta: agua, dióxido de carbono y monóxido de carbono.
"El azufre es un elemento vital para la construcción de moléculas más complejas, y, al igual que el carbono, el nitrógeno, el oxígeno y el fosfato, los científicos necesitan estudiarlo más a fondo para comprender completamente cómo están conformados los planetas y de qué están hechos", dice Fu.
A solo 64 años luz de la Tierra, HD 189733 b es el Júpiter caliente más cercano que los astrónomos pueden observar pasando frente a su estrella, lo que lo convierte en un exoplaneta de referencia para estudios detallados de atmósferas exoplanetarias desde su descubrimiento en 2005, según Fu.
HD 189733 b está trece veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol
El planeta está aproximadamente trece veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol, y solo tarda unos dos días terrestres en completar una órbita. Tiene temperaturas abrasadoras de más de 900 ºC y es conocido por su clima violento, que incluye lluvias de vidrios que que sopla hacia los lados con vientos de 8.000 km/h.
Al igual que lo hizo al detectar agua, dióxido de carbono, metano y otras moléculas críticas en otros exoplanetas, el James Webb brinda a los científicos otra nueva herramienta para rastrear el sulfuro de hidrógeno y medir el azufre en planetas gaseosos fuera del Sistema Solar.
"Digamos que estudiamos otros cien Jupíteres calientes y todos están enriquecidos con azufre. ¿Qué información arroja esto sobre cómo nacieron y cómo se forman de manera diferente en comparación con nuestro propio Júpiter?”, se pregunta Fu.
Los nuevos datos también descartan la presencia de metano en HD 189733 b con una precisión sin precedentes y observaciones de longitud de onda infrarroja del James Webb, lo que contrasta con las afirmaciones anteriores sobre la abundancia de esa molécula en la atmósfera.
"Habíamos estado pensando que este planeta era demasiado caliente para tener altas concentraciones de metano, y ahora sabemos que no es así", afirma Fu.
HD 189733 b ha sido el planeta de referencia para la caracterización atmosférica desde su descubrimiento en 2005. Cortesía: Roberto Molar Candanosa/Johns Hopkins University
El equipo también midió los niveles de metales pesados, como los de Júpiter, un hallazgo que podría ayudar a los científicos a responder preguntas sobre cómo la metalicidad de un planeta se correlaciona con su masa, según Fu.
Los planetas helados gigantes menos masivos, como Neptuno y Urano, contienen más metales que los encontrados en gigantes gaseosos, como Júpiter y Saturno, los planetas más grandes del Sistema Solar.
Las metalicidades más elevadas sugieren que Neptuno y Urano acumularon más hielo, roca y otros elementos pesados en relación con gases como el hidrógeno y el helio durante los primeros periodos de formación. En palabras de Fu, los científicos están comprobando si esta correlación también es válida para los exoplanetas.
Enrequecimiento con metales pesados
"Este planeta de la masa de Júpiter se halla muy cerca de la Tierra, y ha sido muy bien estudiado. Ahora tenemos esta nueva medición para demostrar que, efectivamente, las concentraciones de metal que tiene proporcionan un punto de anclaje muy importante para este estudio de cómo la composición de un planeta varía con su masa y radio —comenta Fu. Y añade—: Los hallazgos apoyan nuestra comprensión de cómo se forman los planetas a través de la creación de más material sólido tras la formación inicial del núcleo y luego se enriquecen de forma natural con metales pesados".
En los próximos meses, el equipo de Fu planea rastrear el azufre en más exoplanetas y averiguar cómo los altos niveles de ese compuesto podrían influir en qué tan cerca se forman cerca de sus estrellas madre.
"Queremos saber cómo este tipo de planetas llegaron allí, y comprender su composición atmosférica nos ayudará a responder esa pregunta", concluye Fu. ▪️
Información facilitada por la Universidad Johns Hopkins -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: Fu, G., Welbanks, L., Deming, D. et al. Hydrogen sulfide and metal-enriched atmosphere for a Jupiter-mass exoplanet. Nature (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07760-y
