Meglepő légköri összetételt mutat az egyik HAT-planéta

4030

Vízmolekulákat igen, nehezebb elemeket alig találni egy ősi csillag körül keringő, “forró neptunusz” típusú bolygó atmoszférájában.

A HAT-P-26b jelzésű exobolygót a Bakos Gáspár, Amerikában dolgozó magyar csillagász által vezetett HATNet (Hungarian-made Automated Telescope Network) program keretében sikerült felfedezni 2010-ben, a csillaga előtt való áthaladásakor okozott fényességcsökkenés (vagyis az ún. tranzitmódszer) segítségével. A Földünktől mintegy 440 fényévre, egy Napunknál mintegy kétszer öregebb csillag körül keringő planéta már akkoriban is feltűnést keltett, mivel az egyik első, az ún. “forró neptunusz” kategóriába sorolt égitestként sikerült azonosítani. A HAT-P-26b tömege az Uránuszéhoz és a Neptunuszéhoz hasonló, viszont átmérője ezekénél több mint másfélszer nagyobb – ha úgy tetszik, Naprendszerünk ezen két bolygójának kissé “felpuffadt” rokona. Amiben viszont jelentősen eltér a mi rendszerünkben lévő két bolygótól, az a központi csillagától való átlagos távolság: ez alig 7 millió km, így a HAT-P-26b egy teljes keringése bő 4 nap alatt lezajlik.

A közelmúltban egy kutatócsoport Hannah Wakeford (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland) vezetésével a Hubble- és a Spitzer-űrtávcső segítségével vizsgálta meg a bolygó légköri összetételét, és további érdekességeket tártak fel a planétával kapcsolatban. A bolygóatmoszféra összetételének meghatározásához a csillagászok azt a lehetőséget használták ki, hogy a planéta csillag előtt való átvonulásakor utóbbi fénye keresztülvilágít előbbi kiterjedt atmoszféráján, így a benne lévő gázok színképi nyomjelzői megjelennek a felvett spektrumokban (a csillag színképének járulékát pedig egy másik időpontban felvett mérés segítségével lehet levonni, amikor tőlünk nézve a bolygó éppen nem tartózkodik előtte).

Wakeford és munkatársai első érdekes eredménye a relatíve nagy mennyiségű vízmolekula kimutatása, ami némileg váratlan, mivel a csillaghoz való közelsége és kiterjedt légköre miatt a HAT-P-26b minden bizonnyal nem egy ún. “vízbolygó” (mint amilyeneket hasonló, neptunuszi vagy szuper-neptunuszi kategóriában már többet is azonosítottak). A vízmolekulák kimutatása arra is lehetőséget teremtett, hogy hozzávetőleges pontossággal meg lehessen becsülni a bolygó légkörében lévő, héliumnál nehezebb elemek (csillagászati nyelven mondva: fémek) arányát. Ez okozta a következő meglepetést, mivel ezeket a vártnál sokkal kisebb arányban sikerült kimutatni.

Légköri vízmolekulák kimutatása a HAT-P-26b jelű exobolygó ún. transzmissziós spektrumában. A fekete pontok a mérési adatok, a kék és piros görbék különböző légköri modelleket jelölnek (Wakeford és mtsai, Science).
Néhány ismert bolygó fémtartalma a Jupiteréhez viszonyított tömegük függvényében. Jól látszik, hogy a HAT-P-26b légkörében sokkal kevesebb héliumnál nehezebb elem van, mint a hasonló tömegű Uránuszéban és Neptunuszéban; atmoszférájának összetétele sokkal jobban hasonlít a Jupiteréhez és a Szaturnuszéhoz (Wakeford és mtsai, Science).

A HAT-P-26b meglepő légköri összetételének okát valószínűleg a bolygórendszer kialakulásának körülményeiben kell keresni. A mi Naprendszerünkben az Uránusz és a Neptunusz az ősi szülőkorong külső, hidegebb tartományában jöhetett létre, ezért kialakulásuk során valószínűleg jóval nagyobb arányban csapódtak beléjük nehezebb elemekben gazdag, jeges törmelékdarabok. Ezzel szemben a HAT-P-26b (hasonlóan a mi rendszerünkben lévő Jupiterhez és Szaturnuszhoz) a csillag körüli anyagkorong belsőbb, magasabb hőmérsékletű tartományában keletkezhetett, ahol jóval kisebb volt a jégben gazdag törmelékdarabok mennyisége. A mostani eredmények további megerősítésül szolgálnak abban, hogy a bolygórendszerek fejlődéstörténete és jelenleg megfigyelhető felépítése igen változatos képet mutat.

A fentebb bemutatott eredmények a Science folyóirat hasábjain kerültek részletes bemutatásra.

Forrás: NASA News, 2017.05.11.

Hozzászólás

hozzászólás