Implicazioni della presenza zolfo nelle atmosfere degli esopianeti

La presenza della firma spettrale dello zolfo potrebbe influenzare l'interpretazione dei dati di eventuali atmosfere esoplanetarie

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Implicazioni della presenza zolfo nelle atmosfere degli esopianeti
Implicazioni della presenza zolfo nelle atmosfere degli esopianeti

I ricercatori del Johns Hopkins, grazie a esperimenti di laboratorio, suggeriscono che lo zolfo potrebbe forse indicare la presenza della vita sugli esopianeti.

Rilevare questo elemento come traccia della presenza di vita aliena potrebbe influenzare l’interpretazione dei dati di eventuali atmosfere esoplanetarie. I risultati sono stati pubblicati il 6 aprile su Nature Astronomy.

“Abbiamo scoperto che solo una piccola presenza di zolfo nell’atmosfera , inferiore al 2%, può avere un impatto importante su quali, e quante particelle di foschia si formano“, afferma Chao He, un assistente ricercatore nel Dipartimento della Terra e Planetary Sciences alla Johns Hopkins University e primo autore dello studio. “Questo cambia completamente ciò che gli scienziati dovrebbero cercare e aspettarsi quando esaminano le atmosfere sui pianeti oltre il nostro sistema solare“.

Gli scienziati sanno già che lo zolfo sotto forma gassosa influenza la fotochimica di diversi pianeti del sistema solare come la Terra, Venere e Giove, ma non sanno molto sul ruolo dello zolfo nelle atmosfere degli esopianeti.

Lo zolfo è un elemento che svolge un ruolo essenziale per la vita sul nostro pianeta, viene emesso da piante e batteri ed è presente in numerosi aminoacidi ed enzimi. Per questa serie di motivi gli scienziati propongono di utilizzarlo per cercare la vita oltre la Terra. Cercare lo zolfo e studiare come influisce sulle atmosfere esoplanetarie può aiutare gli scienziati a determinare se i gas di zolfo potrebbero essere usati per capire se vengono originati da forme di vita.

I ricercatori hanno effettuato pochi studi di laboratorio che simulano atmosfere esoplanetarie che presentano lo zolfo, in quanto questo elemento è altamente reattivo e crea problemi di “pulizia“.

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In effetti, lo zolfo è così reattivo che avrebbe persino reagito con la configurazione sperimentale stessa, quindi i ricercatori hanno dovuto aggiornare le apparecchiature perché lo tollerarassero adeguatamente. Esistono solo altri tre studi che hanno simulato la chimica dello zolfo in laboratorio, e tali studi dovevano comprendere il suo ruolo nell’atmosfera terrestre; questa è la prima simulazione gestita in laboratorio per studiare lo zolfo in atmosfere esoplanetarie.

Chao è il suo gruppo di lavoro hanno condotto due serie di esperimenti utilizzando anidride carbonica, monossido di carbonio, azoto, idrogeno, acqua ed elio come guida per le loro miscele di gas. La prima serie includeva l’1,6% di zolfo nella miscela e l’altro non lo includeva. Il team di ricerca ha eseguito gli esperimenti di simulazione in una camera appositamente progettata per Planetary HAZE (PHAZER) nel laboratorio di Sarah Hörst, assistente professore di Scienze della Terra e Planetarie e secondo autore del documento.

Dopo aver immesso nella camera di reazione la miscela, il team la ha esposta a due fonti di energia: il plasma proveniente da una scarica a corrente alternata e la luce proveniente da una lampada a raggi ultravioletti. Il plasma, una fonte di energia più forte della luce UV, simulava attività elettriche come fulmini e / o particelle energetiche, mentre la luce UV è il principale motore delle reazioni chimiche in atmosfere planetarie come quelle sulla Terra, Saturno e Plutone.

Dopo aver analizzato i prodotti ottenuti dalle reazioni, particelle solide e gas, i ricercatori hanno scoperto che la miscela con lo zolfo possedeva tre volte di più particelle di foschia o particelle solide in sospensione nel gas. Il team ha scoperto che la maggior parte di queste particelle erano prodotti di zolfo organico piuttosto che acido solforico o ottasulfuri, che in precedenza si pensava avrebbero costituito la maggior parte delle particelle di zolfo sugli esopianeti.

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Questa nuova informazione significa che se stai cercando di osservare l’atmosfera di un esopianeta e analizzarne gli spettri, quando in precedenza ti aspettavi di vedere altri prodotti, ora dovresti aspettarti di vedere questi prodotti di zolfo organico. O, almeno, dovresti sapere che non sarebbe insolito trovarli. Ciò cambierebbe la spiegazione e l’interpretazione dei ricercatori sugli spettri che vedono“, afferma He.

Come per gli esperimenti, i ricercatori dovrebbero aspettarsi più particelle di foschia osservando atmosfere esoplanetarie contenenti zolfo, poiché solo un po’ di zolfo aumenta il tasso di produzione di foschia di tre volte. Ancora una volta, questo cambierebbe il modo in cui i ricercatori interpretano le loro scoperte e potrebbe essere fondamentale per lo studio futuro degli esopianeti.

L’ultima importante implicazione delle scoperte fatte dal team di ricerca di Chao, indica che molti prodotti dello zolfo possono essere prodotti in laboratorio, in assenza di vita, quindi gli scienziati dovrebbero essere prudenti ed escludere lo zolfo prodotto fotochimicamente prima di suggerire la presenza di zolfo come un segno dell’esistenza di forme di vita.

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Fonte: Phys.org