2010.07.22. - Üs­tö­kös­boly­gó egy tá­vo­li nap­rend­szer­ben

A Hubb­le Űr­te­lesz­kóp új mé­ré­se­i­vel si­ke­rült bi­zo­nyí­ta­ni, hogy a HD 209458b je­lű ex­o­boly­gó lég­kö­ré­ből el­szö­kő gáz­anyag üs­tö­kös­csó­va­sze­rű alak­zat­ba ren­de­ződ­ve kö­ve­ti pá­lyá­ján az ext­rém gyor­san ke­rin­gő pla­né­tát.

Az 1999-ben fel­fe­de­zett, HD 209458b je­lű ex­o­boly­gó több szem­pont­ból is tu­do­mány­tör­té­ne­ti mér­föld­kő­nek szá­mít. Ez volt az el­ső olyan, más nap­rend­szer­ben ke­rin­gő boly­gó, mely­nél si­ke­rült meg­mér­ni a csil­la­ga előtt va­ló át­vo­nu­lá­sa ál­tal oko­zott fé­nyes­ség­csök­ke­nést, s szin­tén ez volt az el­ső ex­o­pla­né­ta, mely­nek kö­ze­lí­tő­leg meg tud­ták ha­tá­roz­ni lég­kö­ri szer­ke­ze­tét és össze­té­te­lét, töb­bek kö­zött oxi­gént, sze­net és hid­ro­gént azo­no­sít­va ben­ne. A Föld­től mint­egy 150 fény­év­re lé­vő rend­szer köz­pon­ti csil­la­ga egy Na­punk­hoz ha­son­ló, sár­ga tör­pe, míg a HD 209458b a Ju­pi­ter­nél kö­rül­be­lül 30 szá­za­lék­kal ki­sebb, ám mind­össze 3,5 nap ke­rin­gé­si ide­jű égi­test, ún. for­ró ju­pi­ter.

A boly­gó és a csil­lag rend­kí­vü­li kö­zel­sé­ge már ko­ráb­ban ar­ra a kö­vet­kez­te­tés­re jut­tat­ta a szak­em­be­re­ket, hogy a HD 209458b at­mosz­fé­rá­ja for­ró és ki­ter­jedt, s a rend­kí­vül erős csil­lag­szél "le­fúj­ja" a lég­kör egy ré­szét, mely üs­tö­kös­csó­va­sze­rű gáz­ki­áram­lás­ként kö­vet­he­ti a boly­gót, an­nak gyors ke­rin­gé­se foly­tán. Utób­bi ál­lí­tást azon­ban nem si­ke­rült köz­vet­len meg­fi­gye­lé­sek­kel is alá­tá­masz­ta­ni - egé­szen mos­ta­ná­ig.

Jeff­rey Lin­sky (Uni­ver­sity of Col­ora­do, Boul­der, USA) és mun­ka­tár­sai a Hubb­le Űr­te­lesz­kóp ta­valy üzem­be ál­lí­tott, COS (Cos­mic Origins Spectro­gra­ph) ne­vű szín­kép­elem­ző de­tek­to­rá­val több át­vo­nu­lás so­rán vizs­gál­ták a HD 209458 rend­sze­rét, ami meg­hoz­ta a vár­va várt át­tö­rést. A már "éle­té­ben" le­gen­dá­vá vá­ló űr­táv­cső ult­ra­ibo­lya tar­to­mány­ban mű­kö­dő, az ed­di­gi­ek­nél lé­nye­ge­sen jobb fel­bon­tás­sal bí­ró spekt­ro­gráf­já­nak ada­tai se­gít­sé­gé­vel a ku­ta­tók szén és szi­lí­ci­um je­len­lé­tét mu­tat­ták ki a pla­né­ta lég­kö­ré­ből ki­áram­ló gáz­anyag­ban. Ez an­nak a bi­zo­nyí­té­ka, hogy a csil­lag su­gár­zá­sa a boly­gó tel­jes at­mosz­fé­rá­ját fel­fű­ti, az erős hő­áram­lá­si fo­lya­ma­tok kö­vet­kez­té­ben pe­dig a ne­he­zebb ele­mek a lég­kör fel­ső ré­te­ge­i­be ke­rül­ve ki­sza­ba­dul­hat­nak a pla­né­ta gra­vi­tá­ci­ós von­zás­kör­ze­té­ből.

Fan­tá­zia­kép a HD 209458 rend­szer­ről: a köz­pon­ti csil­lag és az üs­tö­kös­csó­va­sze­rű anyag­ki­áram­lást ki­bo­csá­tó HD 209458b óri­ás­boly­gó, az utób­bi egy hi­po­te­ti­kus hold­já­ról néz­ve.
[NA­SA/ESA/G. Ba­con, STS­cI]

A rész­le­tes szín­kép­vo­nal-ana­lí­zi­sek ré­vén Lin­sky és kol­lé­gái ki tud­ták mu­tat­ni, hogy a gáz­anyag áram­lá­si se­bes­sé­ge hely­től füg­gő­en vál­to­zik, és ma­xi­má­lis ér­té­ke mint­egy 550 km/s, a meg­ha­tá­ro­zott se­bes­ség­pro­fi­lok pe­dig jól il­leszt­he­tő­ek az em­lí­tett, a tran­zi­tok so­rán a Föld fe­lé mu­ta­tó, csó­va­sze­rű ki­áram­lás mo­dell­jé­vel. Bár a HD 209458b anyag­vesz­té­se el­ső hal­lás­ra igen je­len­tős­nek tű­nik (má­sod­per­cen­ként mint­egy 10 ezer ton­na), a szá­mí­tá­sok sze­rint több mil­li­árd év kell ah­hoz, hogy a pla­né­ta lég­kö­re tel­je­sen el­pá­ro­log­jon, már ha a boly­gó az egyéb ha­tá­sok mi­att nem sem­mi­sül meg ko­ráb­ban.

A szak­em­be­rek to­váb­bi for­ró ju­pi­te­rek vizs­gá­la­tát ter­ve­zik a Hubb­le de­tek­to­rá­val ab­ban a re­mény­ben, hogy más ex­o­boly­gók­nál is si­ke­rül majd ki­mu­tat­ni ha­son­ló ef­fek­tust.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk az Ast­rophy­si­cal Jour­nal c. fo­lyó­irat­ban je­lent meg.

For­rás:

• STS­cI-2010-21