Az elviselhetetlenül forró exobolygón még a légköri molekulák is szétszakadnak

3868

A nagy tömegű gázóriás “forró Jupiterek” – bolygók, amik túl közel keringenek a csillagukhoz, hogy élet lehessen rajtuk – az egyik legfurcsább szerzetek a Naprendszeren túli univerzumban. A legújabb megfigyelések szerint még szokatlanabb köztük a legforróbb, amelyen akár olyan egész bolygót érintő forróság fordulhat elő, hogy még az atmoszférát felépítő molekulák is szétszakadnak.

A KELT-9b egy ultraforró Jupiter, a galaxisunkban található exobolygók (más csillag körül keringő bolygók) számos fajtájának egyike. Tömege alapján majdnem háromszor nagyobb a mi Jupiterünknél, a rendszer távolsága pedig mintegy 670 fényév. A bolygó felszíni hőmérséklete 4300 °C körüli, forróbb, mint némely csillagoké – ezzel pedig a valaha felfedezett legforróbb bolygónak számít.

Művészi elképzelés a KELT-9b forró Jupiterről, a legforróbb ismert exobolygóról. Egy új tanulmány szerint olyan forróság uralkodik rajta, hogy az még a saját légkörének molekuláit is szétszakítja. (NASA/JPL-Caltech)

A NASA Spitzer űrteleszkópjával végzett mérések alapján egy csillagászokból álló kutatócsoport arra jutott, a hőmérséklet még ahhoz is elég magas, hogy molekulákat bontson szét. Valószínűleg a KELT-9b nappali féltekéjén a hidrogéngáz molekulái is szétszakadnak, míg a bolygó éjszakai féltekéjén ismét egyesülnek a magányossá vált atomok. Bár az éjszakai oldalon is rendkívüli forróság uralkodik, az enyhe lehűlés épp elég ahhoz, hogy a hidrogéngáz molekulái újra összekapcsolódjanak – addig legalábbis, amíg vissza nem térnek a nappali oldalra, ahol ismét szétszakadnak.

A KELT-9b továbbra is egyértelműen a lakhatatlan bolygók kategóriájába fog tartozni. A rendkívül barátságtalan környezetet 2017-ben fedezték fel, amikor a Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT) teleszkóppal rábukkantak periodikus átvonulásaira a csillag előtt. Ez két apró robotteleszkóp közös sikere volt, egyikük Arizona déli részén, másikuk pedig Dél-Afrikában gyűjti az adatokat. Az Astrophysical Journal Letters tudományos folyóiratban publikált eredményekhez a Spitzer képességeit is felhasználták.

A Spitzer-űrteleszkóp, melynek küldetése a napokban ért véget (összefoglaló cikkünket itt olvashatják), infravörös hullámhosszakon képes volt a kisebb hőmérséklet-változásokat is kimutatni, így elkészítette az exobolygó hőmérsékleti térképét. Több órán át tartó megfigyeléssel kimérhetőek a bolygó légkörének változásai, ahogy a csillag körül keringve más és más fázisban, “több oldalról” látható. Így vették észre a KELT-9b nappali és “éjszakai” oldalának különbségeit is. A bolygó olyan közel kering a csillagához, hogy egyetlen “év” – azaz egy teljes keringés a csillag körül – pusztán 1,5 földi napig tart. A bolygó kötött tengelyforgású, azaz mindig ugyanaz a félteke fordul a csillaga felé (mint ahogyan mi is a Holdnak mindig ugyanazt az “oldalát” látjuk) – a KELT-9b távolabbi féltekéjén örökké éjszaka van.

A gázok és a hő azonban áramlik a két félteke között. Az exobolygók légkörének megértéséhez roppant fontos kérdés, vajon hogyan vannak egyensúlyban a sugárzások és áramlások. Az ilyen jellegű kutatások alapvető eszközei a számítógépes modellek, amelyekkel megvizsgálhatjuk, várhatóan hogyan viselkedik a légkör különböző hőmérsékleteken. A KELT-9b adataira legjobban illeszkedő modell szerint a hidrogén molekulái szétszakadnak, majd ismét egyesülnek, mely folyamatot disszociációnak és rekombinációnak nevezünk. A kutatócsapat szerint, ha nem számolunk a hidrogén disszociációjával, akkor akár 60 km/s-os, hatalmas sebességű szeleket kapunk, ami nem túl valószínű.

A KELT-9b bolygó nappali és éjszakai féltekéje közt azonban nincs hatalmas hőmérsékleti különbség, így feltételezhetően hőáramlás zajlik a két oldal között. A “forró folt” a nappali oldalon pedig, amelynek pontosan a csillag felé néző pontban kellene lennie, enyhén el van tolódva a várt pozíciótól. Egyelőre a kutatók sem értik, hogy miért – ez is egy újabb rejtély, melyet meg kell fejteni ezen a különös, forró exobolygón.

Forrás: NASA JPL

Hozzászólás

hozzászólás