Exoholdak: távoli bolygók körül keringő kísérők keresése

946

Jelenleg már csaknem háromszáz, más csillag körül keringő bolygót ismerünk, ám ezek többsége a Jupiterhez hasonló gázóriás. A Földünkhöz hasonló méretű planéták felfedezése egyelőre még várat magára (a jelenleg ismert legkisebb exobolygó tömege mintegy három földtömeg, l. korábbi hírünket). Ennek fényében különösen merész állításnak hangzik, hogy egyes kutatók már a távoli bolygóholdak kimutatásának lehetőségéről elmélkednek. Az alábbiakban viszont látni fogjuk, hogy az ilyen jellegű vizsgálatok már korántsem a víziók, hanem a tudományosan megalapozott eljárások kategóriájába esnek.

D. Williams (Penn State Erie, Behrend College, USA) modellszámításai alapján az infravörös tartományban végzett megfigyelések során jó esély kínálkozik bolygó-hold rendszerek kimutatására. Az exobolygók keresésére alapból az infravörös hullámhossztartomány tűnik a legmegfelelőbbnek, mivel a legfeljebb néhány száz fokos bolygótestek hőmérsékleti sugárzásának maximális értéke ebbe az intervallumba esik. Bár a csillagok mellett közvetlenül így is nagyon nehéz megtalálni az esetleges planétákat, a csillagfényben fellépő infravörös többletsugárzás planétá(k)ról árulkodhat. Ezek a jelek nem túl erősek, de elemzésük révén még így is lehetségessé válhat a bolygó kísérőinek kimutatása, különösen a Földéhez hasonló, légkör nélküli holdak esetében. Ezen égitestek felszíni hőmérséklete ugyanis rendkívül dinamikusan változik attól függően, hogy az adott terület éppen a nappali vagy az éjszakai oldalon van-e (Holdunk esetében az értékek kb. -220 és +130 Celsius-fok között változnak). A hold nagy hőmérsékletingadozása apró, de periodikus jelként jelenik meg az észlelt infravörös sugárzásban.

Williams szerint a közeljövő exobolygó-kereső űrtávcsövei (a NASA jövőre indítandó Kepler fotometriai űrtávcsöve, ill. a következő évtizedre tervezett TPF és Darwin missziók) képesek lesznek nemcsak Föld méretű bolygók, hanem nagyobb holdak észlelésére is. A kutató tanulmányában megemlíti, hogy számításai szerint a tervezett infravörös megfigyelések nemcsak bolygóholdak, hanem távoli kőzetbolygók felszíni óceánjainak kimutatására is alkalmasak lesznek.

A 2009-ben indítandó Kepler műhold fantáziaképe (NASA)

A Szegedi Tudományegyetemen dolgozó kutatók egy csoportja – Szabó M. Gyula, Szatmáry Károly, Simon Attila, Divéki Zsolt – egy másik módszerrel történő exohold-detektálás lehetőségét vizsgálják. Ötletük az egyik legsikeresebb bolygókeresési metódusra, az ún. tranzitmódszerre épül. Ez az exoplanéták csillaguk előtti átvonulása során bekövetkező, ideiglenes összfényesség-csökkenés megfigyelését jelenti – mikor a bolygó átvonul a központi égitest előtt, szerencsés esetben 1-2 százalékos fényváltozás detektálására van lehetőség. A szegedi csoport modellszámításai alapján a holddal is rendelkező bolygók esetében apró időpont-eltolódások jelennek meg a fedési fénygörbén (ez az ún. timing-effektus), melyek – bizonyos esetekben – a jelenleg már üzemelő CoRoT űrtávcső, ill. a már említett, bő fél év múlva startoló Kepler detektoraival kimutathatóvá válnak. A vizsgálatok szerint egy Föld-méretű bolygó megtalálása esetén kb. 20 százalék eséllyel lehet majd detektálni egy esetlegesen ott lévő, Holdunkhoz hasonló nagyságú kísérőt.

A magyar kutatók eddig két cikket közöltek az Astronomy and Astrophysics c. folyóiratban (Szabó és mtsai 2006, Simon és mtsai 2007), melyekben részletezik az általuk kidolgozott módszer alkalmazhatóságát és érzékenységét, valamint vizsgálják, hogy részletes fénygörbe-analízisek révén milyen pontos becsléseket lehet tenni az exoholdak különböző fizikai paramétereire.

A távoli világok bolygóholdjainak felfedezése különösen izgalmas lenne, hiszen saját Naprendszerünkben is számos példát látunk arra, milyen egzotikus világok rejtezhetnek egy-egy bolygó "udvartartásában". A Jupiter Io nevű holdján aktív vulkáni tevékenység figyelhető meg, egyes holdak (a Jupiter körüli Europa és Callisto, a Szaturnusz körüli Enceladus vagy a Neptunusz körüli Triton) esetében felszín alatti vízóceán léte feltételezhető, míg a Szatunusz Titan nevű kísérője vastag légkörrel és felszíni metánfolyókkal rendelkezik. Földünk Holdja első ránézésre nem ennyire különleges, de nagyon fontos szerepe van bolygónk forgástengelyének stabilizálásában, így az élet kialakulásában és fennmaradásában is. Ezért az exoholdak jövőbeli felfedezése további változatos égitestek megismerését, vagy akár életre utaló jelek kimutatását is maga után vonhatja.

Forrás:

Kapcsolódó cikkek:

Hozzászólás

hozzászólás