Никой не очаква сероводородът да мирише приятно. Молекулата, отговорна за характерната миризма на развалени яйца, едва ли предполага научен пробив.

Въпреки това откриването ѝ в атмосферите на четири далечни газови гиганта даде отговор на един от най-фундаменталните въпроси в планетарната наука.

Откритието, публикувано в Nature Astronomy, бележи първия случай, в който сероводород е идентифициран на екзопланети извън нашата Слънчева система.

По-важното е, че то разрешава продължила десетилетия криза на идентичността за масивни газови гиганти, които се намират на размитата граница между планети и кафяви джуджета. Неуспели звезди, които никога не са успели да запалят истински ядрен синтез.

Четирите планети обикалят около HR 8799, млада звезда, разположена на 133 светлинни години в съзвездието Пегас.

Най-малката тежи пет пъти повече от Юпитер. Най-голямата достига десет пъти масата на Юпитер.

Орбитите им са на огромни разстояния от родителската им звезда

Най-близката е петнадесет пъти по-далеч, отколкото Земята от Слънцето.

„Дълго време не беше ясно дали тези обекти всъщност са планети или кафяви джуджета. Проблемът произтича от начина, по който дефинираме тези обекти“, обяснява Джери Суан, постдокторант в UCLA.

Но реалността не е толкова подредена.

Съществуват кафяви джуджета, по-малки от тринадесет пъти масата на Юпитер, докато някои кандидати за планети надхвърлят тази граница.

Сама по себе си масата не ни казва как всъщност са се формирали тези обекти или от какво са направени, оставяйки истинската им природа неясна.

Тук се появява сероводородът, открит чрез щателен анализ на спектрални данни от космическия телескоп James Webb.

Жан-Батист Руфио, учен-изследовател в UC San Diego, разработва нови техники за анализ на данни, за да извлече невероятно слабите сигнали от планети, които са около 10 000 пъти по-бледи от своята звезда-домакин.

След това Суан създава подробни атмосферни модели, които могат да бъдат сравнени с наблюденията на телескопа, за да се потвърди наличието на сяра.

Откриването на сяра е неопровержимото доказателство

За разлика от въглерода и кислорода, които могат да бъдат включени в планета или като газ, или като лед и твърда материя, сярата на разстоянията, на които обикалят тези планети, може да съществува само в твърда форма.

Просто няма начин тези планети да са натрупали своята сяра като газ.

Тя трябва да е дошла от твърд материал в диска от прах и скали около младата звезда.

След това екстремната топлина в техните ядра и атмосфери е изпарила тези твърди частици до газообразния сероводород, който е открит днес.

Това доказва окончателно, че те са планети, а не кафяви джуджета

Те са се формирали чрез процеси на планетарна акреция, поглъщайки твърда материя от протопланетарния диск, вместо да колабират директно от газ като звезда.

Съотношението на сяра към водород в тези далечни светове отразява един озадачаващ модел, открит и по-близо до нас.

Юпитер и Сатурн показват неочаквано високо обогатяване с тежки елементи в сравнение със Слънцето. Повече въглерод, кислород, азот и сяра, отколкото би се очаквало, ако просто са се кондензирали от същата мъглявина.

Сега виждаме същия подпис в напълно различна планетарна система на 133 светлинни години.

Изследването също така допринася за дългосрочното търсене на подобни на Земята екзопланети.

Техниката, която е позволила на изследователите визуално и спектрално да отделят тези планети от тяхната звезда, в крайна сметка ще бъде усъвършенствана за изучаване на по-малки, скалисти светове.

Вероятно сме на десетилетия от получаването на първия спектър на истински аналог на Земята, но когато този ден дойде, астрономите ще търсят в атмосферата му биосигнатури като кислород и озон.