Telur busuk mengungkap misteri sebuah planet ekstrasurya

Hidrogen sulfida terdeteksi untuk pertama kalinya di planet ekstrasurya raksasa gas yang jauh. Penemuan ini menyelesaikan krisis identitas yang telah berlangsung selama beberapa dekade mengenai raksasa gas raksasa yang terletak di batas kabur antara planet dan katai coklat.

Tidak ada yang mengharapkan yang terkenal hidrogen sulfida (H₂S) wanginya enak. Molekul yang bertanggung jawab atas karakteristik tersebut bau telur busukhampir tidak menyarankan ilmu pengetahuan revolusioner.

Namun, milikmu deteksi di atmosfer dari empat raksasa gas yang jauh baru saja menjawab salah satu pertanyaan paling mendasar dalam ilmu pengetahuan planet: apa yang membuat sebuah planet menjadi sebuah planet?

Penemuan itu, diterbitkan majalah minggu lalu “Astronomi Alam“, tunjukkan pertama kali bahwa hidrogen sulfida telah diidentifikasi di planet ekstrasurya di luar Tata Surya kita.

Yang paling penting, memecahkan krisis identitas yang telah berlangsung selama beberapa dekade mengenai raksasa gas yang sangat besar yang terletak di perbatasan difus antara planet dan katai coklatbintang gagal yang tidak pernah benar-benar memicu fusi nuklir.

Keempat planet mengorbit SDM 8799sebuah bintang muda yang terletak 133 tahun cahaya di konstelasi Pegasus. Mereka sangat besar. Yang terkecil memiliki berat 5 kali massa Jupiter, sedangkan yang terbesar memiliki berat 10 massa Jupiter. Mereka mengorbit pada jarak yang sangat jauh dari bintang induknya; yang terdekat adalah lima belas kali lebih jauh dari Matahari daripada Bumi.

“Untuk waktu yang lama, belum jelas apakah objek-objek ini benar-benar planet atau katai coklat. Masalahnya berasal dari cara kita mendefinisikan objek-objek ini. Para astronom secara tradisional menggunakan istilah ambang batas 13 massa Jupiter sebagai garis pemisah”, jelasnya Jerry Xuanpeneliti di UCLA dan rekan penulis pertama studi ini, di penyataan.

“Di atas massa ini, fusi deuterium dapat terjadiproses nuklir ringan itu membuat katai coklat bersinar redup seperti bintang redup. Di bawah ambang batas ini, kita memiliki sebuah planet”, rinci Xuan.

Tapi kenyataannya tidak begitu rapi. Terdapat katai coklat yang lebih kecil dari tiga belas massa Jupiter, sementara beberapa kandidat planet melebihi batas tersebut. Massa saja tidak dapat memberitahu kita bagaimana benda-benda ini sebenarnya terbentuk atau terbuat dari apa, sehingga sifat aslinya menjadi ambigu.

Lalu datanglah hidrogen sulfidaterdeteksi melalui analisis menyeluruh data spektral dari Teleskop Luar Angkasa James Webb.

Jean-Baptiste Ruffioseorang peneliti ilmiah di Universitas California dan rekan penulis pertama studi tersebut, mengembangkan teknik analisis data baru untuk mengekstraksinya sinyal yang sangat lemah planet yang sekitar 10.000 kali lebih redup dari bintang induknya.

Xuan dibuat setelahnya model atmosfer yang terperinci yang dapat dibandingkan dengan pengamatan JWST untuk memastikan keberadaan belerang.

Deteksi belerang adalah bukti yang tak terbantahkanaku. Tidak seperti karbon dan oksigen, yang dapat dimasukkan ke dalam sebuah planet baik sebagai gas atau sebagai es dan benda padat, belerang pada jarak orbit planet-planet ini hanya dapat ada. dalam bentuk padat.

Tidak mungkin planet-planet ini mengumpulkan belerangnya sebagai gas. Itu harus berasal dari bahan padat dalam piringan debu dan batuan di sekitar bintang muda.

Panas ekstrem di inti dan atmosfernya lalu menguapkan padatan tersebuts dalam gas hidrogen sulfida yang saat ini terdeteksi. Ini jelas membuktikan bahwa jika Ini tentang planet, bukan katai coklatS. Mereka terbentuk melalui proses akresi planet, menelan materi padat dari piringan protoplanet, bukannya langsung hancur dari gas, seperti yang terjadi pada bintang.

A proporsi belerang terhadap hidrogen di dunia yang jauh ini mereproduksi a pola menarik ditemukan lebih dekat dengan kita.

Yupiter dan Saturnus menghadirkan pengayaan unsur-unsur berat yang sangat tinggi dibandingkan dengan Matahari: lebih banyak karbon, oksigennitrogen, dan belerang daripada yang diharapkan jika mereka terkondensasi dari nebula yang sama. Sekarang kita melihat tanda tangan yang sama di sistem planet yang sama sekali berbeda, berjarak 133 tahun cahaya.

Studi ini juga memajukan pencarian Planet ekstrasurya yang mirip bumi. Teknik yang memungkinkan para peneliti untuk memisahkan planet-planet ini dari bintangnya secara visual dan spektral pada akhirnya akan disempurnakan untuk mempelajari dunia yang lebih kecil dan berbatu, catat the Alam Semesta Hari Ini.

Mungkin beberapa dekade lagi sampai kita mendapatkan spektrum pertama analog Bumi yang sebenarnya, namun ketika saatnya tiba, para astronom akan mencari tanda-tanda biologis seperti oksigen dan ozon di atmosfernya.