Rögbilabda formájú exobolygót fedeztek fel

2760

Rögbilabdához hasonlító, a csillagát egyetlen nap alatt megkerülő exobolygót talált a Cheops-űrtávcső. Ez az első alkalom, hogy sikerült detektálni egy deformált exobolygót, az eredményekből pedig a belső szerkezetükről is többet tudhatunk meg. A WASP-103b jelű bolygó a Hercules csillagképben található. A bolygó a mi Napunknál 200 fokkal forróbb és 1,7-szer nagyobb csillaga által keltett árapály-erők következében szerezte érdekes alakját. Az Astronomy & Astrophysics nemzetközi tudományos folyóiratban publikált új kutatásban Kiss László, az ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont főigazgatója, valamint Szabó M. Gyula, az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium igazgatója is részt vettek.

A deformált, rögbilabdához hasonlító WASP-103b exobolygót bemutató infografika. (Forrás: ESA)

Számunkra sem ismeretlen itt a Földön az árapály jelenség, azaz a tengerek szintjének rendszeres emelkedése és süllyedése. Ezt főleg a Hold hatása okozza, a Nap ugyanis ahhoz túl messze van tőlünk, hogy nagy mértékben deformálja a Földet. A WASP-103b viszont közel kétszer akkora és másfélszer olyan nagy tömegű, mint a Jupiter, mindehhez pedig kevesebb, mint 1 nap alatt megkerüli a központi csillagát. Eddig is úgy vélték, hogy ilyen nagy közelségben hatalmas árapály erők léphetnek fel, de idáig még nem sikerült megmérni.

Az ESA Cheops-űrtávcsövének új adatait a NASA/ESA Hubble-űrteleszkóp és a NASA Spitzer-űrteleszkópjának korábbi méréseivel kombinálva detektálták, hogy a WASP-103b a szokásos gömb alaktól eltérően egy rögbilabdához hasonlít. A Cheops fedési exobolygókat vizsgál, azaz azt az aprócska fényességváltozást méri, amit a csillaga előtt elhaladó bolygó takarása hoz létre. Általában a fénygörbe alakját vizsgálva különböző részleteket tudhatunk meg az exobolygókról, például a méretüket. A Cheops precizitásának és flexibilitásának köszönhetően vissza tud állni ugyanazokra a célpontokra, hogy számos fedést megfigyelhessen – így vették észre a WASP-103b deformitása miatt fellépő apró elváltozást is a fénygörbében.

A Párizsi Obszervatórium munkatársa, Jacques Laskar elmondása szerint elképesztő, hogy a Cheops ki tudta mutatni ezt az apró eltérést. Ez az első alkalom, hogy ilyen analízist végeztek, és bíznak benne, hogy további mérésekkel nem csak megerősítik az eredményeiket, de még többet deríthetnek ki a bolygó belső szerkezetéről is.

A WASP-103b fedésének fénygörbéjéből meghatározták az exobolygó egy fontos paraméterét, a Love-számot, amivel a bolygón belüli tömeg eloszlását, a bolygó belső szerkezetét jellemzik. Az, hogy egy anyag mennyire áll ellen a deformáló erőknek, függ az összetételétől. Például a Földön a Nap és a Hold együttes hatása miatt látjuk az árapályt a tengereken, de a kőzeteken, hegyeken már kevésbé. Abból, hogy mennyire deformált egy bolygó, meg lehet mondani, hogy mekkora részét alkotják kőzetek, folyadék vagy gáz.

A WASP-103b Love-száma a Jupiteréhez hasonló, amiből arra következtethetünk, hogy hiába kétszer akkora az exobolygó, a belső szerkezetük hasonló lehet. Mivel a WASP-103b tömege körülbelül másfélszerese a Jupiterének, így arra számítanánk, hogy nagyjából egyforma méretűnek kéne lenniük. Az exobolygó valószínűleg a csillag fűtése és talán más mechanizmusok miatt eléggé felfúvódhatott. Mivel még elég nagy a Love-szám bizonytalansága, a további Cheops méréseken túl a James Webb-űrteleszkóppal is tervezik megvizsgálni.

A WASP-103b és központi csillagának fantáziarajza (ESA)

Nem csak a különleges formája miatt érdekes a WASP-103b. A központi csillag és egy hozzá közel keringő ekkora bolygó közötti árapály-erők általában lerövidítenék a bolygó keringési periódusát; így fokozatosan egyre közelebb és közelebb keringve idővel a csillag elnyelné a bolygót. A WASP-103b mérései alapján viszont az látszik, hogy a keringési periódus mintha növekedne, a bolygó pedig szépen lassan sodródna messzebb a csillagtól. Ebből arra következtethetnénk, hogy a bolygóra ható domináns erőhatás nem az árapály-erő, hanem valami más.

Susana Barros, a kutatás vezetőjének elmondása szerint különféle lehetőségeket vizsgáltak meg, mint például a rendszerre ható egy másik csillag létezése, vagy esetleg a bolygó pályájának elliptikus alakja. Egyelőre egyiket sem tudták sem cáfolni, sem megerősíteni. Lehetséges, hogy a WASP-103b keringési periódusa valójában csökken és nem növekszik, de ennek a megerősítéséhez még a Cheops és további távcsövek mérései kellenek.

Az árapály-erők okozta deformáció hatása a fénygörbére elképesztően apró, de hála a Cheops precíz méréseinek, ki lehetett mutatni. Ez az új tanulmány is kiváló példája annak, hogy milyen sokféle exobolygókat érintő kutatásra képes a távcső, miközben arra is felhívja a figyelmet, hogy milyen fontosak a Cheopshoz hasonló küldetések.

Forrás: ESA

Hozzászólás

hozzászólás