2013.07.30. - Vál­to­za­to­sak a for­ró ju­pi­te­rek lég­kö­rei

Egy, a Hubb­le űr­te­lesz­kóp­pal vég­zett, át­fo­gó jel­le­gű vizs­gá­lat el­ső ered­mé­nyei azt mu­tat­ják, hogy a sze­lek és a fel­hők fon­tos sze­re­pet ját­sza­nak a csil­la­guk­hoz kö­zel ke­rin­gő, for­ró óri­ás­boly­gók lég­kö­ri jel­lem­ző­i­nek ki­ala­ku­lá­sá­ban.

A for­ró ju­pi­te­rek a Ju­pi­ter mé­re­té­hez ha­son­ló, vagy an­nál is na­gyobb óri­ás­boly­gók, ame­lyek olyan kö­zel ke­rin­ge­nek a csil­la­guk­hoz, hogy a lég­kö­rük hő­mér­sék­le­te el­ér­he­ti az 1000-3000 °C-ot. Ami­kor a boly­gó el­ha­lad a csil­la­ga előtt, a csil­lag­fény át­szű­rő­dik a kí­sé­rő­je lég­kö­rén, en­nek a fény­nek a szín­ké­pét vizs­gál­va pe­dig a csil­la­gá­szok meg tud­ják ál­la­pí­ta­ni, hogy az adott pla­né­ta lég­kö­ré­ben mi­lyen gá­zok van­nak je­len.

Ta­valy a skó­ci­ai Uni­ver­sity of Exe­ter egy cso­port­ja kö­zel 200 órás táv­cső­időt nyert a Hubb­le űr­te­lesz­kóp hasz­ná­la­tá­ra, ezen idő alatt nyolc boly­gót vizs­gál­tak meg a fent em­lí­tett el­já­rást al­kal­maz­va. A ma­ga ne­mé­ben az egyik leg­na­gyobb fel­mé­rés kez­de­ti ered­mé­nye­it 2013. jú­li­us 5-én, a St. And­rews-ban ren­de­zett or­szá­gos csil­la­gá­sza­ti ta­lál­ko­zón is­mer­tet­te Cat­he­ri­ne Hu­it­son, a cso­port egyik tag­ja.

Lég­kö­rük na­gyon ma­gas hő­mér­sék­le­te mi­att az nem meg­le­pő, hogy a for­ró ju­pi­te­rek sok te­kin­tet­ben el­tér­nek a mi Nap­rend­sze­rünk­ben ta­lál­ha­tó óri­ás­boly­gók­tól (a Ju­pi­ter fel­ső lég­kö­ri ré­te­ge­i­ben pél­dá­ul az át­la­gos hő­mér­sék­let csak kb. -150 °C). A Hu­it­son és mun­ka­tár­sai ál­tal vég­zett ku­ta­tá­sok sze­rint vi­szont úgy tű­nik, hogy ezek az égi­tes­tek sok te­kin­tet­ben még alig is­mer­tek, és egy­más­tól is sok min­den­ben kü­lön­böz­het­nek.

Az egyik, rend­kí­vül for­ró ex­o­boly­gó ese­té­ben pél­dá­ul a ku­ta­tók - vá­ra­ko­zá­sa­ik­kal el­len­tét­ben - egy­ál­ta­lán nem ta­lál­tak lég­kö­ri ti­tá­ni­um-oxid­ra uta­ló nyo­mo­kat. Ez az anyag föl­di kö­rül­mé­nyek kö­zött szi­lárd hal­maz­ál­la­po­tú, de a csil­la­gá­szok fel­té­te­le­zé­se sze­rint az ext­rém for­ró boly­gó­lég­kö­rök­ben gáz hal­maz­ál­la­pot­ban is elő­for­dul­hat. Ez a mo­le­ku­la azért fon­tos, mert csap­dát je­lent­het a lég­kö­ri hő szá­má­ra, így eze­ken a boly­gó­kon is lét­re­jö­het a Föl­dé­hez ha­son­ló sztra­to­szfé­ra (csak a mi boly­gónk lég­kö­ré­ben az ózon­mo­le­ku­lák je­len­lé­te ve­ze­tett en­nek ki­ala­ku­lá­sá­hoz). A for­ró ju­pi­te­rek je­len­leg el­fo­ga­dott lég­kö­ri mo­dell­jei sze­rint a TiO mo­le­ku­lá­kat a nagy se­bes­sé­gű sze­lek az at­mosz­fé­ra fel­ső, mű­sze­re­ink­kel meg­fi­gyel­he­tő ré­te­gé­be is el­jut­tat­ják. A mos­ta­ni ered­mé­nyek sze­rint azon­ban el­kép­zel­he­tő, hogy a for­ró ju­pi­te­rek lég­kö­ri sze­lei még­sem olyan nagy se­bes­sé­gű­ek, mint gon­dol­ták. Egy má­sik le­he­tő­ség, hogy a TiO mo­le­ku­lák na­gyobb szem­csék­be tö­mö­rül­nek, ame­lyek túl ne­he­zek ah­hoz, hogy a lég­kör fel­ső ré­te­ge­i­be ke­rül­je­nek.

Fan­tá­zia­kép egy for­ró ju­pi­ter­ről.
[NA­SA, ESA, G. Ba­con (STS­cI)]

A cso­port a meg­fi­gye­lé­sek so­rán két boly­gó ese­tén is meg­erő­sí­tet­te, hogy lég­kö­rük­ben a mo­del­lek ál­tal jó­solt mennyi­sé­gű víz­gőz van je­len. Ez azért fon­tos ered­mény, mert bár több ex­o­pla­né­ta ese­té­ben si­ke­rült már víz­gőz je­len­lé­tét ki­mu­tat­ni, ezek min­dig jó­val ki­sebb mennyi­sé­gek vol­tak az el­mé­le­ti­leg várt ér­té­kek­nél. Az új ered­mé­nyek azt su­gall­ják, hogy bi­zo­nyos boly­gók ese­té­ben a víz­gőzt tar­tal­ma­zó lég­kö­ri ré­te­gek fö­lött vas­tag, sű­rű fel­hő­zet le­het je­len, ami ne­he­zí­ti a de­tek­tá­lást.

A skó­ci­ai ku­ta­tó­cso­port to­vább­ra is fo­lya­ma­to­san elem­zi a Hubb­le-ada­to­kat, ame­lyek nagy va­ló­szí­nű­ség­gel to­váb­bi ér­de­kes­sé­ge­ket tár­hat­nak fel az is­mert ex­o­boly­gók egyik leg­kü­lön­le­ge­sebb cso­port­já­val kap­cso­lat­ban.

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2013.07.05.