A bolygó, ahol vaseső hullik

3760

A csillagászok az Európai Déli Obszervatórium (European Southern Observatory – ESO) Nagyon Nagy Távcsövével (Very Large Telescope – VLT) egy olyan szélsőséges időjárású bolygót figyeltek meg, ahol a feltételezések szerint eső helyett izzó, folyékony vas hullik az égből. Az ultraforró óriásbolygó nappali oldalán 2400 Celsius-foknál is nagyobb hőség uralkodik, ahol már a fémek is elpárolognak. A viharos szelek a vasgőzt a hűvösebb éjszakai oldalra is eljuttatják, ahol a gázból vascseppek csapódnak ki.

„Elmondhatjuk, hogy ezen a bolygón csapadékosak az éjszakák, csakhogy ott vas esik” – kezdi David Ehrenreich, a Genfi Egyetem professzora Svájcban, az itt bemutatott eredményekről a Nature szakfolyóiratban a napokban megjelent tudományos közlemény vezető szerzője. Ez a különleges exobolygó a WASP-76b katalógusjelet kapta, és a Halak csillagkép egyik, tőlünk 640 fényévre lévő csillaga körül kering.

Fantáziarajz a WASP-76b jelű exobolygó terminátorának vidékéről. Az ultraforró gázóriás egyik félgömbjén állandóan nappal van, és itt a hőmérséklet 2400 Celsius-foknál is forróbb lehet. Ilyen magas hőmérsékleten még a fémek is elpárolognak. A viharos szelek a vasgőzt a hűvösebb éjszakai oldalra is eljuttatják, ahol a gázból vascseppek csapódnak ki. Az ábra bal oldalán az éjszakát a nappaltól elválasztó terminátort láthatjuk. Forrás: ESO/M. Kornmesser.

A különleges időjárási jelenség oka az, hogy a „vasesőbolygó” mindig ugyanazon félgömbjét fordítja a központi csillaga felé. Itt folyton nappal van. A túlsó, éjszakai oldal ugyanakkor örök sötétségbe burkolózik. Akár a Föld körül keringő Holdnak, a WASP-76b-nek a keringése is kötött: pontosan annyi idő alatt kerüli meg gazdacsillagát, mint amennyi idő alatt egyet fordul a tengelye körül.

Az exobolygó nappali oldala azonban sok ezerszer erősebb besugárzást kap a gazdacsillagtól, mint a Föld a Naptól. A forróság atomjaira szakítja a molekulákat, a vas és az egyéb fémek pedig elpárolognak a légkörbe. A nappali és éjszakai oldal közötti rendkívüli hőmérséklet-különbség tomboló viharokat támaszt, ami az ultraforró nappali oldalról vasgőzt juttat a hűvösebb éjszakai oldalra, ahol a hőmérséklet 1500 °C alá is hűlhet. A friss tanulmány szerint a WASP-76b éjszakai és nappali félgömbje között nemcsak a hőmérsékleti, de a kémiai különbség is nagy. Az ESO chilei Atacama-sivatagban működő VLT távcsövének ESPRESSO műszerével a csillagászok első alkalommal azonosítottak kémiai eltéréseket egy ultraforró gázóriás felszínén. A megfigyelések a vasgáz erős nyomait mutatják a bolygó éjszakai és nappali félgömbjét elválasztó alkonyati zónája mentén. „Meglepő módon azonban a hajnali oldalon nem látjuk a vas párájának a jeleit” – magyarázza Ehrenreich. Elmondása szerint ennek oka, hogy „a rendkívüli bolygó éjszakai oldalán vaseső hullik”.

Frederik Peeters svájci író és grafikus WASP-76b által ihletett rajza a bolygóról, ahol vaseső hullik (Singin’ in the iron rain – An evening on Wasp-76b). Forrás: Frederik Peeters.

„A megfigyeléseink szerint nagy mennyiségben van jelen vaspára a WASP-76b nappali oldalán” – teszi hozzá María Rosa Zapatero Osorio, a madridi Asztrobiológiai Kutatóközpont asztrofizikusa Spanyolországban, az ESPRESSO kutatócsapatának vezetője. – „A vaspára egy része a bolygó forgása és a légköri szelek hatására átjut az éjszakai oldalra. Itt a gáz jóval hűvösebb környezetbe kerül, kicsapódik, és esőként hullik alá.”

Ezek az eredmények az ESPRESSO műszer legelső, 2018 szeptemberben végzett tudományos megfigyelései alapján születtek. A műszert portugál, olasz, svájci, és spanyol kutatóintézetek, valamint az ESO által alkotott konzorcium építette. Az ESPRESSO spektrográf – Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations – eredeti feladata Föld-szerű bolygók felfedezése a Naphoz hasonló csillagok körül, ám az eszköz ennél jóval sokoldalúbbnak bizonyult. „Hamar felismertük, hogy a VLT óriási fénygyűjtő képessége, valamint az ESPRESSO hihetetlen stabilitása kiválóan alkalmas műszeregyüttes exobolygók légkörének elemzésére” – lelkendezik Pedro Figueira, az ESPRESSO szakértője, az ESO chilei munkatársa.

„Teljesen új lehetőség nyílt előttünk a legszélsőségesebb exobolygók éghajlatának kutatására” – fejezi be Ehrenreich.

Forrás: ESO

Hozzászólás

hozzászólás