Exobolygó születik?
Tartalomjegyzékhez < Világképem
Eddig közel 900 exobolygót (és több ezer jelöltet) fedeztek fel, több helyütt gyanítanak éppen születő bolygókat: most ezek sorát gyarapítja a NASA Hubble-űrtávcsövének újabb megfigyelése, amely egy születőben lévő bolygót sejtet egy vörös törpe körül, a csillagtól elméletileg valószínűtlenül nagy távolságban.
A TW Hydrae vörös törpecsillag (tömege mintegy 55 százaléka a Napénak) tőlünk 176 fényévre, a Hydra (Északi Vízikígyó) csillagképben látható. A John Debes (Űrtávcső Tudományos Intézet, STScI) vezette kutatócsoport a vörös törpe körül már korábban észlelt kiterjedt protoplanetáris korongban egy közel 3 milliárd kilométer széles anyagmentes gyűrűt (hézagot) fedezett fel a csillagtól 12 milliárd kilométeres közepes távolságban (Naprendszerünkban ez durván a Plútó naptávolságának kétszerese lenne). Az ilyen anyagmentes övezetek többnyire egy láthatatlan bolygó jelenlétéről árulkodnak, amely gravitációs hatásával „összeporszívózta" pályája mentén a port.
A TWHydrae protoplanetárís korongja és a Naprendszer
méreteinek összehasonlítása KÉPEK: NASA
A TWHydrae körüli protoplanetárís korongban megfigyelhető hézag a Hubble
NICMOS kamerájának felvételén (balra) és idealizált fantáziaképen (jobbra)
A hagyományos bolygókeletkezési modellekkel azonban nehezen magyarázható egy bolygó jelenléte anyacsillagától ilyen nagy távolságban. E modellekben ugyanis legalább néhányszor tíz millió év szükséges ahhoz, hogy a születő bolygó, lassan, de fokozatosan gyarapodva elegendő mennyiségű por- és gázanyagot gyűjtsön össze. Ráadásul ez erősen függ attól, mennyi idő alatt járja körbe a csillagot: a rendkívül nagy távolság miatt ez a bolygó nagyon lassan mozog, ami erősen fékezi a folyamatot. (Összehasonlításként: egy Jupiter méretű bolygó összeállása ekkora távolságban mintegy 200-szor annyi időt igényelne, mint a valóságos pályáján.) A TW Hydrae azonban mindössze 8 millió éves.
Az ALMA (Atacama Large Milliméter Array) távcsőrendszerrel végzett vizsgálatokból az is kiderül, hogy a protoplanetáris korongban már kevéssel a pormentes gyűrű belső peremén belül, a csillagtól mintegy 9 milliárd kilométerre, a porszemcsék nagysága erősen lecsökken alig homokszem (milliméteres) méretűre, márpedig a bolygók anyagának lassú, fokozatos összetapadásához legalább kavicsméretű szemcsék volnának szükségesek: ez is valószínűtlenné teszi a hagyományos modell alkalmazhatóságát, mondta Debes.
Egy másik lehetséges modell szerint a protoplanetáris korongban egy kisebb instabilitás is okozhat olyan hirtelen gravitációs összeomlást, amely egy övezet szinte teljes poranyagát egy bolygóba rántja össze: ez sokkal gyorsabb, néhány ezer évig tartó folyamat, amely jellegzetesen a Jupiternél nagyobb tömegű bolygókat hoz létre.
A Hubble megfigyelése szerint a hézag még nem teljesen pormentes, ami arra utal, hogy a bolygó kialakulása sem fejeződhetett még be. Tömegét a földtömeg 6-28-szorosa közöttinek becsülik, eszerint egy szuper-Föld lehet, azaz jócskán kisebb tömegű a Jupiternél: ebből úgy tűnik, esetében a kollapszusos modell sem működhet.
A kérdés tisztázásához valószínűleg a James Webb-űrtávcsö 2018-ra tervezett üzembeállásáig várni kell, összegzik a kutatók az Astrophysical Journal-ben megjelent cikkükben.
Tartalomjegyzékhez < Világképem
-------------------
(HubbleSite)
857-858.o. ■ Élet és Tudomány ■ 2013/27