Ilyen bolygórendszert még senki sem látott

4929

Hét, Földhöz nagyon hasonló méretű égitest felfedezését jelentették be egyetlen csillag körül szerdán, a NASA sajtótájékoztatóján. A hét bolygó közül három a lakhatósági zónában kering, így folyékony víz is megmaradhat rajta.

A bolygókat tartalmazó rendszer neve TRAPPIST-1, a belga Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) távcső első felfedezése. A Vízöntő csillagképben található csillag csillagászati értelemben közelinek tekinthető 40 fényéves távolságával. A csillag tömege a Nap tömegének mindössze a nyolc százada, ami éppen afölött a határ fölött van, amely felett beindul a csillag magjában a hidrogén fúziója héliummá. Az ilyen csillagokat “ultrahűvös” vörös törpéknek hívják: csillagokhoz képest alacsony hőmérsékletűek és igen halványak.

A bolygók története 2016. májusában kezdődött, amikor a TRAPPIST távcsővel három bolygót fedeztek fel a csillag körül. Később, több földi távcsövet és a NASA Spitzer-űrtávcsövét felhasználva további négy bolygót fedeztek fel a csillagászok, hétre növelve a rendszerben ismert bolygók számát.

A fenti ábrán TRAPPIST-1, az alsón a Naprendszer belső bolygóinak pályája látható. (Kép: NASA/JPL-Caltech)
A fenti ábrán TRAPPIST-1, az alsón a Naprendszer belső bolygóinak pályája látható. (Kép: NASA/JPL-Caltech)

A Spitzer adatait felhasználva, majd azokat földi távcsöves mérésekkel kombinálva, hat bolygó tömegét sikerült pontosan kiszámolni, így a sűrűségük is meghatározható volt. Ebből az adódott, hogy mindegyik égitest nagyon hasonló a Földhöz. A hetedik, legkülső bolygó tömege és pályája nem volt pontosan meghatározható, mert a mérések idején csak egyetlen egyszer haladt el a csillag előtt.

A rendszer ennél izgalmasabb, ha megvizsgáljuk, milyen pályán keringenek a bolygók a csillag körül. Mind a hét bolygó közelebb kering a csillaghoz, mint a Merkúr a Nap körül, és rendkívül közel vannak egymáshoz. Ha valaki az egyik bolygó felszínén állna, akkor a többi bolygón láthatná a kontinenseket, felhőket, egyéb geológiai alakzatokat, amikor azok elhaladnak egymás mellett.

Egymáshoz való közelségük miatt nagyon erős gravitációs hatással vannak egymásra, ami miatt majdnem tökéletes rezonancia figyelhető meg köztük. Amíg a legbelső bolygó 8, a második 5 keringést végez el ugyanennyi idő alatt, de a többi bolygó keringési idejének arányaira is hasonló, egész számokhoz nagyon közeli arányok adódnak. A bolygók egymás közötti gravitációja pedig hol lassítja, hol gyorsítja a keringésüket. Emiatt az észlelt fedések idejében eltérések jelennek meg, amiket fel lehet használni a bolygók tömegének kiszámolására.

További érdekesség, hogy a bolygók mindig ugyanazt az oldalukat mutathatják a csillag felé, tehát az egyik oldalukon folyamatosan nappal, a másikon folyamatosan éjszaka van. Emiatt az időjárás merőben különbözik attól, amit a Földön tapasztalunk, hiszen ez nagyon erős hőmérsékletkülönbséget eredményez a két oldal között, nagyon erős, állandó szeleket generálva a légkörben.

Ilyen lehet a látvány a TRAPPIST-1f bolygóról egy elképzelés szerint (Illsuztráció: NASA/JPL-Caltech)
Ilyen lehet a látvány a TRAPPIST-1f bolygóról egy elképzelés szerint (Illusztráció: NASA/JPL-Caltech)

A Spitzer felfedezése után a Hubble űrtávcsővel a rendszerben négy bolygó légkörének alapos vizsgálatát kezdték el, ami között ott található a három, lakhatósági zónában keringő égitest is. Az eredmények alapján a bolygók légköre nem hidrogénből és héliumból áll, ami erősíti azt a feltételezést, hogy élet hordozására alkalmas, kőzetbolygókra jellemző légkör található ezeken az égitesteken. Ellenkező esetben a rendkívül erős üvegházhatás miatt esély sem lenne az élet kialakulásának.

Jelenleg a Kepler-űrtávcső végez megfigyeléseket a rendszerről, amely a Spitzernél négyszer hosszabb adatokat szolgáltat majd. Ezzel a hét bolygó tömege sokkal pontosabban meghatározható lesz, és akár távolabbiakat is felfedezhetnek. De az igazán izgalmas felfedezéseket majd a 2018-ban induló James Webb űrtávcső fogja szolgáltatni. A távcső sokkal nagyobb érzékenységével képes lesz majd kimutatni például a légkörben lévő víz, metán, oxigén és ózon nyomait is. Emellett meghatározza majd a bolygók felszíni hőmérsékletét és nyomását, ezáltal a lakhatóságáról tudunk majd biztosabbat mondani.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature-ben jelent meg.

Hozzászólás

hozzászólás