2012.04.03. - Milliárdnyi lakható kőzetbolygó létezhet a Tejútrendszerben

Az ESO HARPS spektrográfjával végzett felmérés alapján a Földünknél nem sokkal nagyobb kőzetbolygók óriási számban fordulhatnak elő a Tejútrendszerben halvány vörös törpecsillagok lakhatósági zónájában.

Egy nemzetközi kutatócsoport az ESO 3,6 méteres teleszkópján üzemelő HARPS bolygókereső spektrográffal végzett felmérés segítségével azt vizsgálta, hogy a Tejútrendszer csillagainak mintegy 80%-át kitevő vörös törpék körül milyen gyakorisággal találhatók bolygók. A Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble) által vezetett csapat megállapította, hogy ezen objektumok körülbelül 40%-a rendelkezik szuperföld méretű kőzetbolygóval, ami ráadásul a csillag lakhatósági zónájában kering, azaz abban a régióban, ahol a víz sokáig létezhet folyékony állapotban a planéta szilárd felszínén. A vörös törpék nagy száma miatt - mintegy 160 milliárd van belőlük a Tejútrendszerben - ez viszont azt is jelenti, hogy az élet hordozására alkalmas bolygók is sok milliárdnyian lehetnek csak a saját galaxisunkban.

A hat évig tartó felmérés során 102 darab, gondosan szelektált vörös törpe spektrumát monitorozták, melynek eredményeként 9 darab szuperföldet - ezek tömege 1 és 10 földtömeg közé esik - fedeztek fel, közülük kettő a csillagának (Gliese 581 és Gliese 667 C) lakhatósági zónájában kering. A mérések alapján a kutatók nem csak a bolygók tömegét és pályaparamétereit tudták meghatározni, de az összes rendelkezésre álló adat kombinálásával azt is meg tudták becsülni, hogy különböző típusú bolygók milyen gyakorisággal fordulhatnak elő a vörös törpecsillagok körül. Azt találták, hogy szuperföldek az M színképtípusú törpék 41%-a körül lehetnek - ez az eloszlás csúcsa, a lehetséges tartomány szélesebb: 28-95% -, a jóval nagyobb tömegű, a Jupiterhez és a Szaturnuszhoz hasonló bolygók azonban ennél sokkal kisebb arányban fordulnak elő, a vörös törpék kevesebb, mint 12%-a körül várható 100 és 1000 földtömeg közötti bolygókísérő létezése.

Fantáziarajz egy naplementéről a Gliese 667 Cc katalógusjelű szuperföldön. A legfényesebb csillag az égen a Gliese 667 C, ami egy hármas rendszer tagja. A Gliese 667 A és B távolabb van, ezért a bolygó égboltját a C jelű komponens uralja.
[ESO/L. Calçada]

Az új becslés alapján a Nap mintegy 30 fényéves környezetében, azaz a közvetlen kozmikus szomszédságunkban körülbelül százra tehető a vörös törpék lakhatósági zónájában keringő szuperföldek száma. A csoport egyik tagja, Stéphane Udry (Geneva Observatory) magyarázata szerint a kisebb energiakibocsátás miatt ez a zóna jóval közelebb van a csillaghoz, mint a Naprendszer esetében és a folyékony víz ugyan rendelkezésre állhat ezeken a bolygókon az általunk jelenleg ismert életformák kialakulásához, ezek megjelenésének valószínűségét azonban nagyban csökkenti, hogy a vörös törpéket erős flertevékenység jellemzi, ami intenzív ultraibolya és röntgensugárzással áraszthatja el a közel keringő bolygókat.

A felmérés eredményeként felfedezett egyik bolygó a Gliese 667 Cc, a Gliese 667 C katalógusjelű vörös törpe - ami egyébként egy hármas csillagrendszer tagja - rendszerének második bolygója. Bár a tömege négyszerese a Földének, jelenleg ez a planéta hasonlít legjobban anyabolygónkra. Mivel a csillaga lakhatósági zónájának közepe körül kering, majdnem bizonyosan fennállnak rajta a folyékony víz létezésének feltételei. Az első ilyen szuperföld a Gliese 581d volt, melyet szintén a felmérés keretében fedeztek fel 2007-ben.

A csoport egyik tagja, Xavier Delfoss (IPAG) szerint a következő feladat az, hogy a közeli vörös törpék körül előrejelzett szuperföldek közül minél többet azonosítsunk a HARPS, illetve a közeljövő hasonló, vagy még pontosabb műszereinek segítségével. Ezek közül több pályája valószínűleg olyan, hogy a keringése során elhalad a csillaga előtt (tranzit), ami kitűnő lehetőséget fog biztosítani a légkörének spektroszkópiai tanulmányozására, színképi biomarkerek keresésére.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• eso1214 - Science Release