Rengeteg csillagnak lehet lakható bolygója

865

A Kepler-űrtávcső adatai alapján a Naphoz hasonló csillagok ötödének lehet kisméretű bolygója a lakhatósági zónában: még ha nem is mind lakható ténylegesen, akkor is hihetetlen sok lehet belőlük a Tejútrendszerben.

A 2. Kepler Tudományos Konferencián több fontos bejelentést is hallhattunk. Egyrészt a megfigyelések harmadik évének feldolgozása után több mint 800 új bolygójelölt került a katalógusba, 3500 fölé növelve a teljes számot. Ami ennél is fontosabb, hogy a várakozásoknak megfelelően a legnagyobb, 78%-os növekedést a Föld-méretű bolygók produkálták. Három év adatai alapján 24 olyan jelölt van, ami kisebb, mint 2 földsugár, és a csillaga lakhatósági zónájában található.

20131106_kepler_22percent_kep1

A Kepler teljesen átrajzolta az exobolygókról alkotott képünket. Balra: az űrtávcső nélkül felfedezett égitestek, jobbra: ugyanaz az ábra, a 3553 Kepler bolygójelölttel.

Egy másik, nagyon érdekes eredmény szerint a Naphoz hasonló csillagok ötöde rendelkezhet a lakhatósági zónába eső bolygóval. A számításokat egy független kutatócsoport végezte. A teljes Kepler-minta 170 000 csillagából kiválasztották a 42 000 legcsendesebb, legjobb mérésekkel rendelkező objektumot. Végigfuttatták rajtuk a saját bolygókereső algoritmusukat, és 603 bolygójelöltet találtak, amiből 10 bizonyult a lakhatósági zónában keringő, Földhöz hasonló méretű égitestnek. De ezek között nincs tényleges Föld-analóg, mivel szinte mindnek 100 nap alatti a keringési periódusa.

A Kepler eddigi adataiból hiányoznak a távoli, apró bolygók, így nincs más lehetőség, mint becsléseket adni a meglévő adatokra alapozva. Egyrészt a fedési módszerrel csak azokat látjuk, amik látóirányunkból nézve elhaladnak a csillag korongja előtt. Ez az egyszerűbb eset: könnyen kiszámolható, hogy véletlenszerű pályasíkokat feltételezve mennyi csillagnál látható fedés egy adott irányból. A nehezebb kérdés, hogy mekkora azon bolygók hányada, ami túl kis fedést produkál még a Kepler számára is, vagy túl messze kering a csillagától. Előbbit úgy ellenőrizték, hogy mesterségesen előállított fedéseket adagoltak az algoritmusnak, és figyelték, mennyit talál meg, és ebből becsülték meg a minta teljességét. A keringési időknél pedig azt találták, hogy a bolygók gyakorisága közel egyenletesen nő, ahogy egyre távolabbiakat is figyelembe vesznek, így egyszerűen extrapolálták az összefüggést a 200-400 napos tartományra.

20131106_kepler_22percent_kep2

A bolygójelöltek eloszlása ámérő szerint. A sárga számok az egy évvel ezelőtti katalógushoz képesti növekedést mutatják: látható, hogy a legkisebbekből bukkant fel rengeteg.

A kutatók ezek után megbecsülték, hogy mennyi eshet a csillagok lakhatósági zónájába. A zóna határait elég nagyvonalúan, a földi besugárzás negyede és négyszerese közé húzták ki, Föld-méretű bolygónak pedig az 1 és 2 földsugár közötti méretű égitesteket tekintették. A fenti becsléseket fehasználva végül arra jutottak, hogy a Naphoz hasonló csillagok 22%-a teljesíti a feltételeket, vagyis minden ötödik körül keringhet kisméretű bolygó a lakhatósági zónában.

Persze ez még messze nem jelenti azt, hogy minden ötödik csillag körül életet találnánk. Egyrészt a nagyobb, 1,5-2 földsugár méretű bolygók már egyáltalán nem biztos, hogy kőzetbolygók, hanem könnyen lehetnek kis méretű gázbolygók is. Emellett a jó távolság ellenére is lakhatatlan lehet az égitestek egy része, egyéb okokból kifolyólag. A lakhatósági zóna mérete pedig még nagyobb bizonytalansági tényező: az itt használt meghatározás a Nap zónáját a Marson túlról a Vénuszon belülig terjeszti ki. Ugyan lehetett olyan időszak a Naprendszer fiatal korában, mikor a két szomszédunk is lakhatónak volt tekinthető, de manapság már ez alig teljesül. A Földtől a Marsig érő, szűk lakhatósági zóna definícióját használva, a gyakoriság már csak 8,6%-nak adódik. Az eredmény egyik nagy tanulsága valójában az, hogy még mindig roppant bizonytalan, mit is nevezünk lakhatósági zónának.

20131106_kepler_22percent_kep3

A KOI-1422 az első ismert csillag, amelynek három bolygója is a lakhatósági zónában kering. Felül a KOI-1422 rendszer, alul a Naprendszer, illetve a Föld és a Jupiter árnyéka a Napon, összehasonlításul.

Ennek ellenére az eredmény igen fontos tanulságokat hordoz. Tekintve, hogy a Tejútrendszer úgy 400 milliárd csillagból áll, ha csak minden tizedik körül kering bolygó jó távolságban, és abból is csak minden negyedik alkalmas élet hordozására, akkor is tízmilliárd bolygóról beszélünk. A lakható, élhető bolygók akár pár tucat fényévenként lehetnek elszórva a Galaxisban. Pont, mint a Star Trek vagy Star Wars univerzumokban.

Forrás: space.com. Az eredményeket bemutató szakcikk a Publications of the National Academy of Sciences folyóiratban jelent meg, online változatban 2013. november 4-én.

Hozzászólás

hozzászólás