Webb po raz pierwszy wykrywa siarkowodór na egzoplanetach

Kosmiczna premiera: Gaz o zapachu zgniłych jaj poza naszym Układem Słonecznym

Astronomowie po raz pierwszy wykryli siarkowodór – gaz znany przede wszystkim ze swojego zapachu zgniłych jaj – w atmosferach gigantycznych egzoplanet. Zespół z UCLA i UC San Diego, korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), zidentyfikował tę cząsteczkę w atmosferach planet krążących wokół HR 8799, młodej gwiazdy oddalonej o około 130 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Pegaza. Odkrycia, opublikowane 9 lutego 2026 roku w Nature Astronomy, stanowią przełomowy moment w nauce o egzoplanetach.

System HR 8799

HR 8799 gości cztery masywne gazowe olbrzymy – jedne z nielicznych egzoplanet, które kiedykolwiek zostały bezpośrednio sfotografowane przez teleskopy naziemne. Planety mają od pięciu do dziesięciu razy większą masę niż Jowisz i krążą w ogromnych odległościach od swojej gwiazdy, przy czym najbliższa znajduje się 15 razy dalej niż Ziemia od Słońca. Sama gwiazda ma zaledwie około 30 milionów lat, co czyni ten system stosunkowo nieskazitelnym laboratorium do badania powstawania planet.

Nadzwyczajna czułość JWST pozwoliła zespołowi przeanalizować światło z planet, które są około 10 000 razy słabsze niż ich gwiazda macierzysta. Uzyskane widma ujawniły bogaty skład chemiczny: wodę, tlenek węgla, metan, dwutlenek węgla i, co najważniejsze, siarkowodór (H₂S) – wraz z rzadkimi izotopologami, takimi jak ¹³CO i C¹⁸O.

Dlaczego siarka wszystko zmienia

Wykrycie siarki to coś więcej niż tylko chemiczna ciekawostka – to potężna wskazówka kryminalistyczna dotycząca tego, jak narodziły się te planety. W ogromnych odległościach orbitalnych planet HR 8799 siarka nie może istnieć jako gaz w dysku protoplanetarnym; jest uwięziona w stałych ziarnach i lodowych ciałach.

„Nie ma możliwości, aby te planety mogły zgromadzić siarkę w postaci gazu” – powiedział dr Jerry Xuan z UCLA, główny badacz w tym badaniu. „Musi ona znajdować się w ciałach stałych”.

Oznacza to, że planety musiały najpierw zbudować solidne jądro – zbierając bogate w siarkę skały i lód – zanim grawitacyjnie przechwyciły otaczający gaz. Ten mechanizm, znany jako akrecja jądra, to ten sam proces, który uformował Jowisza i Saturna w naszym własnym Układzie Słonecznym.

Ponowne przemyślenie powstawania gigantycznych planet

Odkrycie jest szczególnie zaskakujące, ponieważ są to super-Jowisze: obiekty tak masywne, że astronomowie od dawna podejrzewali, że mogły powstać jak gwiazdy, a nie planety, poprzez bezpośredni kolaps grawitacyjny obłoków gazu. Dowody na obecność siarki silnie przemawiają przeciwko tej hipotezie.

„Dzięki wykryciu siarki możemy wnioskować, że planety HR 8799 prawdopodobnie powstały w podobny sposób do Jowisza, pomimo tego, że są od pięciu do dziesięciu razy masywniejsze, co było nieoczekiwane” – powiedział Jean-Baptiste Ruffio z UC San Diego, kolejny kluczowy autor. Współautor Quinn Konopacky dodał, że starsze modele formowania się planet są już przestarzałe: „Przyglądamy się modelom, w których gazowe olbrzymy tworzą solidne jądra w bardzo dużej odległości”.

Poziomy wzbogacenia węglem, tlenem i siarką w atmosferach tych planet znacznie przekraczają poziomy ich gwiazdy macierzystej – wzorzec obserwowany również w przypadku Jowisza i Saturna – co sugeruje uniwersalny mechanizm wzbogacenia działający w systemach planetarnych.

Okno na przyszłość nauki o egzoplanetach

Oprócz rozstrzygnięcia trwającej od dziesięcioleci debaty na temat pochodzenia gigantycznych planet, badanie demonstruje potężny nowy zestaw narzędzi spektroskopowych. Naukowcy uważają, że techniki te można ostatecznie dostosować do poszukiwania gazów biosygnaturowych na mniejszych, podobnych do Ziemi światach – chociaż Xuan ostrzega, że wykrycie prawdziwego analogu Ziemi pozostaje „prawdopodobnie kwestią dziesięcioleci”.

Na razie pierwszy powiew siarkowodoru poza naszym Układem Słonecznym pozostawił niezatarte ślady w astronomii – przepisując teorię powstawania planet widmo po widmie.