Összeütköztek egy barna törpe bolygói?

E. Mamajek (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), M. Meyer (University of Arizona) és munkatársaik egy igen különleges, Naprendszerünkön kívüli bolygót vizsgáltak. A mintegy 170 fényévre lévő, 2M1207B jelű égitest egy kb. 25 jupitertömegű barna törpe – azaz egy hidrogénfúzióra képtelen, csillagszerű képződmény – körül kering, és már felfedezése óta lázban tartja a szakértőket. A bolygó fizikai paramétereit (hőmérséklet, luminozitás, kor, csillagtól mért távolság) eddig ugyanis semmilyen elméleti modellel nem sikerült megmagyarázni.

A numerikus modellezések alapján a központi barna törpe mintegy 8 millió éve keletkezett; azaz kísérője is hasonló korú, vagy fiatalabb. Ennyi idő alatt a bolygó felszíni hőmérsékletének kb. 700 Celsius fokra kellett volna lehűlnie – a mért érték ezzel szemben jóval magasabb, mintegy 1300 fok. A planéta luminozitása (azaz az egységnyi idő alatt kibocsátott sugárzási energiája) viszont tízszer kisebbnek adódott annál, mint amit a hőmérséklete alapján vártak. Ezt először egy bolygó körüili porkorong jelenlétével magyarázták, azonban Mamajek és Meyer egy alternatív elmélettel állt elő. Szerintük a bolygó átmérője jóval kisebb, mint eredetileg gondolták, és ez az oka a vártnál lényegesen kisebb luminozitás-értéknek is. Mamajekék számításai alapján a 2M1207B sugarára mintegy 50 000 km (kb. 8 földsugár), tömegére nagyjából 80 földtömeg adódott. S hogy hogyan lehetséges, hogy egy ilyen, relatíve kis méretű égitest felszíni hőmérséklete évmilliókkal a keletkezése után is ennyire magas? A kutatók válasza: a kiváltó ok esetleg egy gigantikus ütközés lehetett.

Fantáziakép egy gigászi bolygóütközésről (D. A. Aguilar, CfA).

A Naprendszer történetében több alkalommal is előfordultak hatalmas ütközések, különösen a korai időszakban. Akkoriban rendkívül sok bolygócsíra és aszteroida keringett – a jelenlegiekhez képest jóval instabilabb pályákon – a fiatal Nap körül, s ez olykor bolygóközi karambolokhoz vezetett. Igen valószínű, hogy Holdunk is egy ilyen "katasztrófa" eredménye: egy Marsnál valamivel kisebb méretű égitest csapódhatott a fiatal Földbe, leszakítva a földköpeny egy részét, s ebből az anyagból állhatott össze égi kísérőnk. A planetológusok hasonló eseményekre vezetik vissza – többek között – az Uránusz "felbillent" (a keringési síkkal csaknem párhuzamos) forgástengelyének, valamint a Vénusz rendkívül lassú, retrográd forgásának kialakulását is.

A 2M1207B esetében egy közel Szaturnusz méretű gázóriás és egy kb. három földátmérőjű planéta ütközéséről és összeolvadásáról lehet szó. Az ütközés hatására felszabaduló energia révén az újonnan létrejövő égitest többlethőre tett szert, ez magyarázza a magasabb hőmérsékletet. Mamajek és Meyer számításai alapján az eseménynek a kozmikus értelemben vett közelmúltban, az utóbbi százezer évben kellett lejátszódnia – máskülönben a planéta már kisugározta volna a kapott extra hőmennyiséget.

Mamajekék elmélete tetszetős (bár az ilyen gigantikus ütközések esélye igen csekély), azonban még ellenőrzésre szorul. Bizonyítékként szolgálna, ha sikerülne meghatározni a bolygó felszíni gyorsulásának értékét (ez támpontot jelentene a tömegre, ill. a sugárra vonatkozólag); polarizációs vizsgálatokkal pedig a korábban feltételezett porkorong létét lehetne cáfolni, ill. megerősíteni. A megfelelő eredményekhez viszont az eddigieknél is jobb felbontású színképekre van szükség – ezek felvételét nehezíti, hogy a bolygó nagyon halvány és nagyon közel kering a központi barna törpéhez. S ha úgy is alakul, hogy a 2M1207B esetében mégsem igazolódik be a "bolygófúziós" elmélet, a földi és űrtávcsövek következő generációja révén esélyünk nyílik a kozmikus ütközésekre utaló nyomok jóval biztosabb megfigyelésére.
 
Forrás: CfA Press Release, 2008.01.09.

Kapcsolódó cikkeink:

Föld-Hold rendszer: ritkább, mint gondoltuk? (2007.11.21.)
Bolygócsírák ütközése a Fiastyúkban (2007.11.20.)
A bolygókeletkezés első lépései barna törpék körül (2005.11.15.)
Ütköző exo(kis)bolygók (2005.07.27.)

Hozzászólás

hozzászólás