2012.05.18. - Az el­ső köz­vet­len jel egy tá­vo­li szu­per­föld­ről

Újabb mér­föld­kö­vé­hez ér­ke­zett az ex­o­boly­gók ku­ta­tá­sa, ugyan­is ame­ri­kai és bel­ga csil­la­gá­szok­nak el­ső al­ka­lom­mal si­ke­rült köz­vet­len je­let ész­lel­ni­ük egy má­sik csil­lag kö­rül ke­rin­gő, az ún. szu­per­föl­dek ka­te­gó­ri­á­já­ba so­rolt égi­test­ről.

A Mi­c­haël Gil­lon (Uni­ver­si­té de Li­e­ge) és Bri­ce-Oli­vi­er De­mory (Mas­sa­chu­se­tts Ins­ti­tu­te of Tech­no­logy) ál­tal ve­ze­tett ku­ta­tó­cso­port a Spi­tzer inf­ra­vö­rös űr­táv­cső se­gít­sé­gé­vel vizs­gál­ta a Föld­től 41 fény­év­re lé­vő, 55 Canc­ri je­lű csil­lag kör­nye­ze­tét. Az 55 Canc­ri - mely Na­punk­hoz ha­son­ló mé­re­tű, de an­nál va­la­mi­vel hű­vö­sebb, kö­rül­be­lül 4800 °C fel­szí­ni hő­mér­sék­le­tű csil­lag - már rég­óta az ex­o­boly­gó-ku­ta­tók ér­dek­lő­dé­sé­nek kö­zép­pont­já­ban áll, mi­vel je­len­le­gi is­me­re­te­ink sze­rint leg­alább öt boly­gó ke­ring kö­rü­löt­te, ez­zel pe­dig a Nap­rend­sze­rünk­höz egyik leg­in­kább ha­son­lí­tó boly­gó­rend­szer, amit ed­dig ta­lál­tak.

A csil­la­gá­hoz leg­kö­ze­lebb ke­rin­gő 55 Canc­ri e Föl­dünk­nél mint­egy két­szer na­gyobb át­mé­rő­jű és nyolc­szor na­gyobb tö­me­gű pla­né­ta, mely ez­zel a Nap­rend­sze­rünk­ben lé­vő kő­zet­boly­gók­nál na­gyobb, de a Nep­tu­nusz­nál ki­sebb ex­o­boly­gók be­so­ro­lá­sá­ra lét­re­ho­zott szu­per­föl­dek ka­te­gó­ri­á­já­ba esik. A rend­kí­vül rö­vid - mind­össze 18 órás - ke­rin­gé­si ide­jű boly­gót ed­dig csak a köz­pon­ti csil­lag előtt va­ló át­vo­nu­lá­sai so­rán, a csil­lag fé­nyes­sé­gé­nek vál­to­zá­sai alap­ján le­he­tett vizs­gál­ni. Az ame­ri­kai-bel­ga ku­ta­tó­cso­port na­pok­ban köz­zé­tett ered­mé­nyei alap­ján vi­szont a boly­gó sa­ját, inf­ra­vö­rös su­gár­zá­sát is si­ke­rült ki­mu­tat­ni a Spi­tzer-űr­táv­cső ka­me­rá­já­nak se­gít­sé­gé­vel.

Fan­tá­zia­rajz ar­ról, hogy míg a lát­ha­tó fény­ben (fent) a köz­pon­ti csil­lag in­ten­zív su­gár­zá­sa nem te­szi le­he­tő­vé a kö­ze­li boly­gó di­rekt de­tek­tá­lá­sát, az inf­ra­vö­rös tar­to­mány­ban (lent) a boly­gó­ról ér­ke­ző su­gár­zás in­ten­zi­tá­sa már össze­mér­he­tő a csil­la­gé­val, így előb­bi is ki­mu­tat­ha­tó­vá vá­lik.
[NA­SA/JPL-Cal­tech]

Köz­vet­len boly­gó­de­tek­tá­lást ko­ráb­ban már a Spi­tzer­rel és más űr­táv­csö­vek­kel (HST, Kep­ler) is si­ke­rült vég­re­haj­ta­ni, ezek azon­ban mind ju­pi­ter­mé­re­tű, vagy an­nál is na­gyobb óri­ás­pla­né­ták vol­tak. Ez az el­ső eset, hogy köz­vet­len je­let - je­len eset­ben a sa­ját hő­su­gár­zást - egy szu­per­föld-ka­te­gó­ri­á­jú égi­test­nél is ki tud­tak mu­tat­ni. A Spi­tzer mé­ré­sei alap­ján a ku­ta­tók a boly­gó több pa­ra­mé­te­ré­nek ér­té­két is pon­to­sí­ta­ni tud­ták: az át­mé­rő­re 2,17±0,10 föld­át­mé­rő, míg a pla­né­ta fel­szí­ni hő­mér­sék­le­té­re 2100±300 Cel­si­us-fok adó­dott.

A csil­la­gá­szok azt már ko­ráb­ban ki­de­rí­tet­ték, hogy a boly­gó kö­tött ke­rin­gé­sű, az­az min­dig ugyan­azt az ol­da­lát for­dít­ja a csil­la­ga fe­lé. Az új, inf­ra­vö­rös ada­tok­nak kö­szön­he­tő­en vi­szont az is ki­de­rült, hogy a pla­né­ta csil­lag fe­lé for­du­ló ol­da­la jó­val ma­ga­sabb hő­mér­sék­le­tű, mint a má­sik, az­az a boly­gó nem ren­del­ke­zik szá­mot­te­vő, a ha­té­kony hő­áram­lást le­he­tő­vé te­vő lég­kör­rel (vagy, ha volt is ne­ki ko­ráb­ban, mos­tan­ra nagy­részt el­pá­rol­gott). Az 55 Cnc e te­hát va­ló­szí­nű­leg egy "gőz­boly­gó", mely­nek szi­lárd mag­ját egy erő­sen pá­rol­gó víz-víz­gőz­bu­rok ve­szi kö­rül.

Az 55 Cnc inf­ra­vö­rös (pon­to­sab­ban 4,5 mik­ro­nos) su­gár­zá­sá­nak in­ten­zi­tás­vál­to­zá­sa a leg­bel­ső, "e" je­lű boly­gó ke­rin­gé­si pe­ri­ó­du­sá­nak függ­vé­nyé­ben. A boly­gó­nak a csil­lag mö­gött tör­té­nő át­ha­la­dá­sa (0,45-0,55 fá­zis kö­zött) so­rán le­csök­ken a be­jö­vő inf­ra­vö­rös su­gár­zás erős­sé­ge, en­nek mér­té­ke pe­dig pont a boly­gó sa­ját inf­ra­vö­rös fé­nyes­sé­gé­nek fe­lel meg.
[NA­SA/JPL-Cal­tech/MIT]

Bár az 55 Cnc e biz­tos, hogy nem lak­ha­tó boly­gó, a Spi­tzer mé­ré­sei fon­tos lé­pést je­len­te­nek a to­váb­bi szu­per­föl­dek, sőt, akár föld­mé­re­tű boly­gók sa­ját su­gár­zá­sá­nak ki­mu­ta­tá­sá­hoz. Eze­ket az ered­mé­nye­ket vár­ha­tó­an a Hubb­le Űr­táv­cső utód­ja, a ter­vek sze­rint 2018-ban star­to­ló James Webb Űr­te­lesz­kóp szol­gál­tat­hat­ja majd.

For­rás:

• NA­SA Sci­en­ce News 2012.05.08.