Kutatás naprendszeren kívüli holdak után

Életet is hordozhatnak

Eddig már több mint négyezer exobolygót (naprendszeren kívüli planétát) sikerült felfedezni. Mivel saját naprendszerünkben 212 ismert hold található (a Szaturnusz körül a közelmúltban húsz, eddig ismeretlen kísérő égitestre bukkantak), bizonyos, hogy távoli csillagok planétái körül is keringenek exoholdak, vagyis naprendszeren kívüli holdak, melyek a magasabb rendű élőlények számára is biztosítják a létfeltételeket, sőt akár élet is burjánozhat rajtuk.

Földünk egy hozzá képest nagy méretű kísérő égitesttel rendelkezik, melynek sugara bolygónk sugarának az egynegyedét teszi ki, a Hold pedig stabilizálja planétánk forgástengelyét, megakadályozva az éghajlati övek katasztrofális mértékű eltolódásait, emellett szabályozza a nap hosszát, valamint az árapályt, melyek megszabják az élőlények biológiai ritmusát. Miki Nakajima, az amerikai Rochesteri Egyetem planetológusa és az általa vezetett kutatócsapat ebből kiindulva jutott arra a következtetésre, miszerint csak az arányait tekintve nagy méretű holddal rendelkező bolygók alkalmasak a magasabb rendű élet hordozására, emellett pedig – számítógépes szimulációkat végezve – rájöttek: a bolygók mérete határozza meg, hogy kozmikus ütközések eredményeként ekkora kísérő égitestre tegyenek szert. Mint ismeretes, a legmegalapozottabb elmélet szerint a Hold egy Mars méretű planéta és a Föld összeütközése során jött létre, mely kozmikus karambolt követően bolygónk körül egy részben gázokból, részben törmelékekből álló korong képződött, majd ebből született meg kísérő égitestünk. Nakajima és kutatótársai pedig kimutatták, hogy ha a Földnél hatszor nagyobb tömegű kőzetbolygók, illetve a náluk nagyobb jeges planéták ütköznek össze egy náluk kisebb égitesttel, akkor az előbbiek jelentősebb tömege miatt a kozmikus karambol során akkora energia szabadul fel, hogy egy kizárólag gázokból álló korong jön létre körülöttük, és nem tud kialakulni egy nagy méretű hold. Tehát csak a hat földtömeg alatti kőzetbolygóknak lehet jelentős méretű égi kísérőjük, így ekkora planétákat kell keresnünk ahhoz, hogy magasabb rendű élettel bíró világokat találjunk.

De miként bukkanhatunk rájuk? A legalkalmasabb módszerre a Szegedi Tudományegyetem kutatói jöttek rá. Az exobolygók felfedezésének egyik módja az ún. tranzitos módszer: a csillaguk előtt elhaladó planéták nagyon kis mértékben, de lecsökkentik a csillag fényességét. Ha a bolygónak nincs holdja, az elhaladás kezdete és vége olyan szabályszerűen ismétlődik, hogy ezek időpontjához órát lehet igazítani. Ha viszont kísérő égitesttel rendelkezik, annak gravitációs ereje egy kicsit „ráncigálja” a planétát, mely ezért mikor kissé később, mikor kissé hamarabb kezd elhaladni a saját napja előtt, így ennek észlelése hold jelenlétére utal. Emellett pedig infravörös távcsövekkel is fel lehet majd fedezni ezeket, ha a jelenleginél is fejlettebb műszerek állnak majd a rendelkezésünkre. Sőt, a chilei Atacama-sivatagban található Európai Déli Obszervatórium partnerségével működő ALMA mikrohullámú rádiótáv­cső-hálózat segítségével Myriam Benisty, a franciaországi Gre­noble-i Egyetem kutatója és társai a tőlünk csaknem 400 fényévre található, a Jupiterhez hasonló méretű, kialakulófélben lévő PDSC jelű bolygó körül felfedezték az első holdkeletkezési gáz- és törmelékkorongot, melyből akár három, a Holddal megegyező nagyságú kísérő égitest is kialakulhat.

De fedeztek már fel kialakult exoholdakat is? Nos, az ezek utáni „vadászat” már megkezdődött, és születtek is eredmények. Az első naprendszeren kívüli kísérő égitestre a Kepler-űrtávcsővel felfedezett Kepler–1625b jelű bolygó körül bukkantak rá, s bár a felfedezést előbb kétségbe vonták, a Hubble-űrtávcsővel megerősítették az exohold meglétét. Majd ugyancsak a Kepler-űrtávcső segítségével a Kepler–1708b jelzésű gázóriás körül egy újabb lehetséges kísérő égitestet találtak, mely az eddigi vizsgálatok szerint igazi gigász: átmérője a Föld átmérőjének a 2,6-szerese, vagyis több mint két és félszer nagyobb a saját bolygónknál. Ekkora hold nem is alakulhat ki egy bolygó körül, sokkal valószínűbb, hogy a gázóriás a gravitációs erejével befogott és a kísérőjévé tett egy jókora planétát. A felfedezést azonban még meg kell erősíteni, amit a James Webb-űrteleszkóp tehet meg 2023-ban, amikor is az exoholdaspiráns ismét elhalad az óriásbolygó előtt.

A naprendszeren kívüli kísérő égitestek keresése során felmerült a kérdés, hogy lehetnek-e köztük élet hordozására alkalmas objektumok. A saját bolygórendszerünkben is elképzelhető, hogy élőlények találhatók a Jupiter Europa és a Szaturnusz Enceladus holdjának a külső jégkéreg alatti óceánjában, illetve a Szaturnusz körül keringő Titan metán-etán tavaiban. Egy hold felszínén azonban csak akkor adottak az életfeltételek, ha legalább egyharmad földtömegűek, így magnetoszférával rendelkezhetnek, mely megvédi a légkörüket. Gondot okozhat viszont a holdak kötött keringése, ami miatt jelentős hőmérséklet-különbségek alakulnak ki a két féltekéjük között. Ám még így is elképzelhető az élet lehetősége a saját csillaguk lakhatósági zónájában keringő óriásbolygók nagy méretű kísérő égitestein. A Kaliforniai Riverside Egyetem és az ausztráliai Dél-­queenslandi Egyetem kutatói a Kepler-űrteleszkóp által felgyűjtött adatok alapján 121 óriásbolygót találtak, melyek a lakhatósági zónában keringenek, így ha kellően hatalmas holdakkal rendelkeznek, azok felszíne alkalmas az élet hordozására. Sőt, a kutatók szerint, ha élőlények népesítik be azokat, nemcsak a napjuk, hanem óriásbolygójuk sugárzásának az energiáját is hasznosítani tudják.

Az exoholdak kutatása még épphogy megkezdődött. Ám az egyre fejlettebb műszerek révén mind jobban be lehet majd azonosítani a nagy méretű kísérő égitesttel rendelkező, így „életrevaló” kőzetbolygókat, valamint az élet hordozására alkalmas exoholdakat is.          

Lajos Mihály