Egy európai kutatócsoport a napokban jelentett be egy igen ígéretes felfedezést: sikerült megtalálniuk az egyik legkisebb eddigi exobolygót, melynek tömege csupán 14-szerese Földünkének (ekkora az Uránusz tömege), s egy Napunkoz hasonló csillag körül kering. A kutatók szerint az új planéta szilárd felszínnel és vékony légkörrel rendelkezik, így egyfajta "szuper-Föld"-nek is tekinthetõ.

A bolygó azonban eléggé különbözik a miénktõl. Nagyon közel, 0,09 Cs.E.-re kering csillagához (közel körpályán, keringési ideje mindössze 9,55 nap), így a felszínén minden bizonnyal perzselõ a forróság. "Nem ismerjük a planéta felszínén uralkodó viszonyokat - mondta Nuno Santos (Centro de Astronomia e Astrofisica da Universidade de Lisboa) portugál csillagász, a felfedezést véghezvivõ csoport vezetõje -, de a csillagtól mért kis távolsága miatt igencsak magas, kb. 1200 Celsius-fokos lehet ott a hõmérséklet (0,35 albedót feltéve)."

A felfedezés mindenesetre nagy elõrelépést jelent: ez az eddig talált legkisebb exobolygó, ami egy Nap-szerû csillag körül kering, és Naprendszerünkhöz is ez a bolygórendszer hasonlít leginkább.

A felfedezés

A bolygót a csillagra gyakorolt gravitációs hatása révén fedezték fel (azaz a csillag színképében fellépõ Doppler-effektust vizsgálva) a svájci Geneva Obszervatóriumban dolgozó Michel Mayor által vezetett program keretén belül.

A csillagászok az Európai Déli Obszervatórium (ESO) La Silla-i (Chile) obszervatóriumában lévõ 1,2 méteres svájci távcsõvel (amely nevét a híres svájci matematikus, Leonard Euler után kapta) és annak CORALIE spektrográfjával végezték a korábbi megfigyeléseket. A mostani felfedezést az ESO 3,6 m-es távcsövére szerelt HARPS spektrográfjával érték el, amely 10-szer pontosabb mérésekre ad lelehõséget 100-ad akkora expozíciós idõvel.

Az új planéta csillaga, a m (mü) Arae tõlünk mindössze 50 fényévnyire található. Az Ara (Oltár) csillagkép csak a déli féltekérõl látható. A csillag a Naphoz hasonló, G5V színképtípusú sárga törpe. Fényes, V=5,12 magnitúdójú, tömege 1,1 Nap-tömeg. Kora legalább 2 milliárd év, forgási periódusa közel 31 nap (A&A preprint).

A csillag körül két másik bolygót is ismerünk. Az egyik egy nagyjából Jupiter-méretû égitest, amelynek keringési periódusa 650 nap, míg a harmadik planéta (melynek létezését ez az új felfedezés is megerõsítette) még távolabb helyezkedik el a csillagtól. A hárombolygós rendszer, melynek egyik tagja ráadásul kõzetbolygó, jelenleg egyedülállónak számít.

"Ez a rendszer jóval közelebb áll a Naprendszerhez, mint bármelyik, amit eddig találtunk" - mondta Alan Boss, a washingtoni Carnegie Institution bolygókeletkezéssel foglalkozó szakembere. "Ez valóban egy igen izgalmas felfedezés - folytatta a kutató, aki személyesen nem vett részt a kutatásban. "Lenyûgözõnek tartom a kapott eredményeket."

Föld-szerû planéták az Univerzumban

Az eddig ismert kb. 120 exoplanéta nagy része fõleg gázból álló óriásbolygó, melyek többsége nagyon közel kering a csillagához; az ebbõl adódó magas hõmérséklet azonban nem kedvez a kõzetbolygók kialakulásának. Találtak ugyan néhány Szaturnusznál is kisebb méretû égitestet is, az új bolygó azonban még ezeknél is jóval kisebb. A 2002-ben talált három Föld-méretû planéta pedig nem Nap-szerû csillag körül kering, hanem neutroncsillag (pulzár) körül. Ezek igencsak kivételes objektumok, mivel rendkívül gyorsan mozognak egy halott csillag körül, amely már nem képes biztosítani az élet kialakulásához szükséges feltételeket. Néhány kutató ezért nem is tartja õket igazán fontosnak.

Az új planéta tömege nagyjából megegyezik a fõleg gázból és jégbõl álló Uránuszéval, amely Naprendszerünk legkisebb óriásbolygója. A szakértõk szerint ez közelítõleg egyezik azzal a maximális tömeggel, melybõl a kõzetbolygók még kialakulhatnak. És mivel ez a bolygó nagyon közel van a csillagához, keletkezésének története valószínûleg nagyban eltér az Uránuszétól.

Szilárd felszín és légkör

A legnépszerûbb bolygókeletkezési elmélet szerint az óriásplanéták szilárd magból alakultak ki; a mag növekedése során elért egy átbillenési pontot, melyen túl gravitációs ereje elég nagy lett, hogy hatalmas mennyiségû gázt tudjon összegyûjteni a környezetébõl. "Eszerint az elmélet szerint a mi bolygónk sosem érte el ezt a kritikus tömeget" - mondta Santos. "Máskülönben ugyanis jóval nagyobb tömegûnek kéne lennie."

Boss szerint az európaiak adatai és következtetései helytállóak. Az õ véleménye alapján az új planéta a rendszer legnagyobb bolygójának pályáján (ez kb. 2 Cs.E.) belül alakult ki. Boss rámutatott arra is, hogy a Föld tömege 18-szorosa a Merkúrénak, vagyis a kõzetbolygók közötti nagy tömegkülönbségre saját Naprendszerünkben is van példa. "Végezetül - jegyezte meg Boss - a mü Area szénben gazdagabb a Napnál; az elméleti számítások szerint pedig az ilyen csillagok körül létrejövõ bolygók nagyobb tömegûek lehetnek. Minden azon múlik, mekkora a rendelkezésre álló összes anyagmennyiség."

A tudósok még nem ismerik pontosan az élet kialakulásának szükséges és elégséges feltételeit, de jelenlegi biológiai ismereteink alapján egy ilyen forró világban nem túl valószínû életformák megjelenése. A bolygón uralkodó körülmények Santos állítása szerint sem kedveznek az élet létrejöttének, "de - tette hozzá - ezt senki nem tudhatja biztosan."

Forrás: http://www.space.com/scienceastronomy/super_earth_040825.html
Fordította: Szalai Tamás (II. éves csillagász hallgató)
2004. 08. 26.