Grupa hydroksylowa
WASP-33b to prawdziwe piekło

Odkryto cząsteczki powszechne na Ziemi w atmosferze egzoplanety

Grupa hydroksylowa (-OH) jest powszechna na Ziemi, ale astronomowie nie wiedzą, czy podobnie jest na innych planetach. Tymczasem udało się ją po raz pierwszy wykryć na obcym świecie, w atmosferze tzw. gorącego jowisza, WASP-33b.

WASP-33b to jedna z najdziwniejszych egzoplanet, jakie znamy. Jest oddalona od nas o ok. 400 lat świetlnych i należy do klasy planet znanych jako gorące jowisze. Ten gazowy olbrzym krąży wokół gwiazdy macierzystej (WASP-33) bliżej niż Merkury Słońca. Ta ekstremalna odległość sprawia, że na WASP-33b panują temperatury sięgające 2500oC, wystarczające do stopienia większości metali.

Ze względu na wspomniane ekstremalne temperatury, bardzo łatwo można badać atmosferę egzoplanety. W takich warunkach, obecne w niej związki chemiczne emitują promieniowanie o wyraźnych liniach spektralnych. Podczas ruchu WASP-33b wokół gwiazdy, promieniowanie emitowane przez związki chemiczne okresowo zmienia się na czerwono i niebiesko, co pozwala astronomom wyodrębnić je z blasku gwiazdy macierzystej.

Co znaleziono w atmosferze WASP-33b?

Dzięki zastosowaniu tej techniki, międzynarodowa grupa astronomów pod kierownictwem dr Stevanusa Nugroho z Centrum Astrobiologii na Queen’s University Belfast użyła teleskopu Subaru do znalezienia śladów związków chemicznych w atmosferze WASP-33b.

Znaleźli tam grupę hydroksylową (-OH), czyli grupę funkcyjną zbudowaną z atomu tlenu i wodoru. W związkach nieorganicznych grupa hydroksylowa związana z atomem metalu tworzy wodorotlenki i hydroksosole. Grupa hydroksylowa prawdopodobnie odgrywa ważną rolę w składzie chemiczny atmosfery WASP-33b, ponieważ oddziałuje z parą wodną i tlenkiem węgla.

To pierwszy bezpośredni dowód na obecność grupy hydroksylowej w atmosferze planety spoza Układu Słonecznego. Pokazuje to nie tylko, że astronomowie mogą wykryć tę cząsteczkę w atmosferach egzoplanet, ale również, że mogą zacząć rozumieć szczegółową chemię tej populacji planetarnej.

dr Stevanus Nugroho, główny autor badania

Na Ziemi, grupy hydroksylowe powstają w atmosferze, gdy para wodna wchodzi w interakcję z tlenem. Na WASP-33b, cząsteczki te prawdopodobnie tworzą się, gdy intensywne ciepło z gwiazdy rozsadza parę wodną.

W naszych danych widzimy jedynie nieśmiały i słaby sygnał pochodzący od pary wodnej, co wspierałoby ideę, że woda jest niszczona w celu utworzenia grupy hydroksylowej w tym ekstremalnym środowisku.

dr Ernst de Mooij, współautor badania

Odkrycie to może mieć ważne konsekwencje dla dalszych badań planet pozasłonecznych. Nauka o egzoplanetach jest stosunkowo nowa, a kluczem jest szczegółowe badanie atmosfer tych planet i poszukiwanie światów podobnych do Ziemi.

Chcesz być na bieżąco z CHIP? Obserwuj nas w Google News