Folytatódik a kutatás az exobolygók után

A „tiltott zónában” keringő planétától az USP-kig

Az első Naprendszeren kívüli planétát, vagyis exobolygót 1995-ben fedezték fel, majd az eltelt bő három évtized során eddig közel 6000 exobolygó meglétét sikerült igazolni, míg további 8000 bolygójelölt megerősítésre vár. Mivel egyre modernebb űrtávcsövekkel, illetve földi telepítésű teleszkópokkal, mind fejlettebb műszerekkel folytatódik a keresésük, újabb és újabb égitesteket fedeznek fel.

Szürreális világokra is rábukkantak a kutatók. Az ún. lávabolygók csillagukhoz roppant közel keringő, Föld típusú bolygók, amelyek felszínén a kőzetek olvadt állapotban leledznek, nappal a több ezer Celsius-fokos hőmérséklet hatására a sziklák valósággal elpárolognak, majd éjszaka kőzetesőkként lehullnak. A „hungarocellbolygók” átlagos sűrűsége még a hungarocellnél is alacsonyabb, méretük hasonlít a Jupiterére, de a tömegük jóval kisebb. Olyan bolygók is akadnak, amelyek légkörében gyémántszerű kristályfelhők úsznak, míg mások atmoszférájában fémesők esnek, megint csak másokéban pedig fémpárából, konkrétan szilíciumpárából álló ködök képződnek.

A tőlünk 82 fényévre lévő, WD 1856+534 kódjelű fehér törpe 5,2 Jupiter-tömegű óriásbolygója viszont a helyzete miatt különös: mindössze 0,02 csillagászati egységre, a Nap–Merkúr-távolság mintegy harmincad részére kering a csillagától, a fehér törpe „tiltott zónájában”, ahol nem lenne szabad léteznie sem. Miért? A Naphoz hasonló méretű, ún. fősorozatbeli csillagok energiatermelő életük vége felé vörös óriásokká fúvódnak fel, majd ledobják külső rétegeiket, s magjukból egy kicsiny, energiát már nem termelő, lassan kihűlő fehér törpe lesz. Az elméletek szerint a felfúvódó vörös óriások minden olyan planétájukat bekebelezik, amelyek 2 csillagászati egységtől közelebb keringenek hozzájuk. (1 csillagászati egység a közepes Nap–Föld-távolsággal egyenlő). Akkor hogyan élte túl az említett bolygó a felfúvódást? Nyilván eredetileg távolabb keringett a csillagától, majd annak fehér törpévé válása után közelebb vándorolt hozzá, míg végül elfoglalta jelenlegi helyzetét. De mi váltotta ki a migrációját? A legelfogadottabb hipotézis szerint az idegen naprendszerben esetleg keringő, még felfedezetlen planéták gravitációs hatása. Ám az elmélet még igazolásra szorul. A belgiumi Liége-i Egyetem SPECULOOS projektjének keretében viszont Föld méretű bolygót fedeztek fel a tőlünk 55 fényévre található SPECULOOS–3 ultrahűvös törpecsillag körül. Az ultrahűvös törpecsillagok a legkisebb tömegű csillagok, méretük a Jupiteréhez hasonló (a tömegük viszont sokkal nagyobb, mint a gázóriásé), feleannyira forrók, mint a Nap, tömegük a tizede, a fényességük pedig a százada a Napénak, s az utóbbi tulajdonságuk miatt nagyon nehéz rájuk bukkanni. A SPECULOOS–3 felszíni hőmérséklete is kb. feleakkora, mint a Napé, átlagosan 2600 Celsius-fok. A körülötte keringő SPECULOOS–3 b bolygó pedig nagyon közeli pályán kering hozzá, 17 nap alatt kerüli meg csillagát, így majdnem 16-szor több energiát kap tőle másodpercenként, mint a Föld a Naptól, s a hatalmas arányú besugárzás miatt valószínűleg nincs atmoszférája.     

Az olaszországi Gruppo Astrofili Palidoro amatőrcsillagászati egyesület csillagászcsapata által felfedezett Ross 318 b planéta viszont légkörrel is rendelkezhet, s ráadásul csillaga lakhatósági zónájában kering. A tőlünk 28 fényévre lévő Ross 318 csillag egy vörös törpe, bolygójának tömege a Föld tömegének a mintegy 6,21-szerese, míg a sugara a Föld sugarának az 1,74-szerese, vagyis a planéta egy szuperföld. A tömegvizsgálatok alapján pedig úgy vélik, hogy jelentős atmoszférával is bír. Tőlünk mindössze hat fényévre található az Edward Emerson Barnard amerikai csillagász által száz éve felfedezett Barnard-csillag, amely a hozzánk legközelebb eső magányos csillag. (A legközelebbi, mintegy négy fényévre lévő Alfa Centauri egy hármas csillagrendszer.) A törpecsillag mellett korábban már találtak egy bolygójelöltet, a Chicagói Egyetem kutatói pedig a közelmúltban további három aprócska bolygót mutattak ki a rendszerben. Tömegük a Föld tömegének mindössze 20–34 százalékát teszi ki, s mindegyikük roppant közel kering a csillagához. A hozzá legközelebb eső planéta 2,3, a legtávolabbi pedig 6,7 nap alatt kerüli meg központi égitestét, így annak lakhatósági zónáján belül találhatók. Még közelebb keringenek csillagaikhoz az egy napnál rövidebb keringési idejű, ún. ultrarövid-periódusidejű exobolygók, az USP-k (ultras-hort period planets). Közéjük tartozik a közelmúltban felfedezett GJ 367 b planéta, amely a 31 fényévre lévő GJ 367 kódjelű vörös törpe körül kering, 7 óra 43 perc alatt kerülve meg központi égitestét. Tömege kb. feleakkora, mint a Földé, mérete a Föld méretének a 71 százaléka, átmérője 9100 km. Kisebb a Földnél, de nagyobb, mint a Mars. Tömegének és sugarának a pontos megmérésével pedig kiderítették, hogy kőzetbolygó. Ám vannak nála még rövidebb keringési idejű planéták is. A normál csillagok közelében keringő bolygók közül a K2 137 b kerüli meg a leggyorsabban, mindössze 4,3 óra alatt a központi égitestét. A fehér törpék és a pulzárokként viselkedő neutroncsillagok körül pedig még gyorsabban keringő planéták keringenek, a legrövidebb periódusidejű bolygó talán a Gaia 14aaeb, mely 50 perc alatt kerüli meg csillagát.

Az exobolygók kutatása így még rengeteg új információval gazdagítja a világegyetemről való ismereteinket.

Lajos Mihály