2008.10.27. - Kettős aszteroidaövezet a legközelebbi bolygórendszerben

A Spitzer űrteleszkóp mérései szerint a hozzánk legközelebbi bolygórendszerben, az ε Eridani körül a biztos és az egyelőre még csak feltételezett planéták mellett két aszteroidaövezet is található.

A mindössze 10 fényévre lévő közeli bolygórendszer központi égitestje, az ε Eridani a Napnál fiatalabb - kora körülbelül 800 millió év -, kicsit hidegebb, halványabb és kisebb tömegű csillag. Már korábban kimutatták, hogy a rendszerben két valószínűsíthető bolygó mellett egy, a Naprendszer Kuiper övezetéhez hasonló, jeges üstökösökből álló vastag külső öv is található. A Spitzer adatai alapján most az is kiderült, hogy a rendszerben ezen kívül még két aszteroidaövezet is van. Az egyik a Naprendszer kisbolygóövezetével nagyjából megegyező pozícióban található, míg a másik, sűrűbb övezet, melyet valószínűleg szintén aszteroidák népesítenek be, az első öv és az üstökösök alkotta gyűrű között helyezkedik el. A kisbolygóövek létezése azonban azt is jelenti, hogy a rendszer belső részein vélhetőleg kőzetbolygók keringenek, míg a törmelékgyűrűk szélei környékén gázóriások lehetnek. A Naprendszerben például a Jupiter jelentős szerepet játszhatott abban, hogy a kisbolygóövezetünkben található anyag annak idején nem vált valamelyik kőzetbolygó részévé, s a gyűrű stabilizálásában az óriás ma is alapvető fontossággal bír.

Fantáziarajz az ε Eridani rendszeréről. Az aszteroidaövezetek a sárgás gyűrűk a csillag körül. A jóval távolabbi üstökösgyűrű nem fért a képre. A rajzon a feltételezett bolygók is láthatók.
[NASA/JPL-Caltech]

A kutatás vezetője, Dana Backman (SETI Institute, Mountain View, California) szerint az ε Eridani rendszere valószínűleg olyan, mint amilyen a Naprendszer lehetett, mikor az élet első csírái megjelentek bolygónkon. Az egyedüli különbség a bolygóképződés során visszamaradt anyagból álló második törmelékgyűrű létezése. A rendszert a Spitzer kameráival és spektrométerével is észlelték. Ezek a műszerek az üstökösök és kisbolygók ütközése, illetve elpárolgása során keletkező nagyon finom por infravörös sugárzását detektálják. A kutatócsoport egyik tagja, Karl Stapelfeldt (NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California) szerint az ε Eridani közelsége miatt a részletek is nagyon jól feltárhatók, így képet kaphatunk a rendszer felépítéséről, struktúrájáról. Az eredmények szerint a két kisbolygóövezet a központi csillagtól körülbelül 3 és 20 csillagászati egységre helyezkedik el. Összehasonlításképpen: a Naprendszerben az aszteroidaöv szintén körülbelül 3 csillagászati egységnél található, míg az Uránusz naptávolsága durván 19 csillagászati egység.

A Naprendszer és az ε Eridani rendszerének összehasonlítása.
[NASA/JPL-Caltech]

A két feltételezett bolygó közül az egyik az ε Eridani b jelzést kapta, ezt 2000-ben fedezték fel radiális sebesség mérések alapján. Körülbelül 3,4 csillagászati egységre kering csillaga körül, azaz éppen a Spitzer által felfedezett belső kisbolygóöv pereménél. Ez az első alkalom, hogy egy távoli bolygórendszerben a miénkéhez nagyon hasonló konfigurációjú aszteroidaöv/bolygó párost találtak. Néhány vélemény szerint az ε Eridani b egy nagyon elnyúlt ellipszispályán kering, 1 és 5 csillagászati egység között változtatva napjától mért távolságát. Ez esetben azonban keresztezné, s így nagyon gyorsan szétrombolná a kisbolygóövezetet, ezért Backmanék szerint sokkal valószínűbb, hogy egy majdnem kör alakú pályán mozog közel az aszteroidaöv határához.

A másik bolygó léte 1998-ban vetődött fel először a külső üstökösgyűrű csomósodásainak magyarázatára. A bolygó az elképzelések szerint a 35 és 90 csillagászati egység között elhelyezkedő öv belső szélének közelében kering.

A Spitzer által detektált második aszteriodaöv miatt azonban vélhetőleg egy harmadik bolygó is van a rendszerben, ami felelős ezen gyűrű létrejöttéért és stabilitásáért. Naptávolsága körülbelül 20 csillagászati egység, azaz a két előbb említett planéta között kering, valahol az általa "felügyelt" kisbolygóövezet külső pereme mentén.

Említésre érdemes lehet még, hogy az ε Eridani közelsége miatt a tudományos-fantasztikus irodalomnak és filmeknek is kedvelt helyszíne. Elég csak a népszerű Star Trek (Mr. Spock szülőbolygója, a Vulcan ebben a rendszerben van, bár a távolságok alapján ez valószínűleg téves) és Babylon 5 (az űrállomás a rendszer 3. bolygója körül kering) sorozatokra, vagy Isaac Asimov (pl. Alapítvány és Föld, az ε Eridani körül keringő bolygó neve Comporellon) és Frank Herbert (Dűne, a rendszernek legalább kilenc bolygója van) műveire utalni.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• Spitzer News 2008.10.27.