2012.07.10. - Megfigyelték egy exobolygó légköri változásait

Egy nemzetközi kutatócsoport a Hubble Űrteleszkóppal eddig példátlan megfigyelést végrehajtva jelentős változást detektált egy exobolygó légkörében, melynek oka valószínűleg egy, a bolygó csillagán történt erőteljes kitörés volt.

A HD189733b jelű exobolygó a Jupiterhez hasonló gázóriás, de 14 százalékkal nagyobb méretű és tömegű saját Naprendszerünk bolygórekorderénél. A kérdéses exoplanéta mindössze 5 millió km-re van a csillagától (azaz csaknem harmincszor közelebb, mint a mi Földünk a Naphoz), és mindössze 2,2 nap alatt kerüli meg azt (a bolygó tehát az ún. forró jupiterek csoportjába tartozik). A Hubble Űrtávcső megfigyelései alapján a légkör hőmérséklete meghaladja az 1000 °C-t, és az elsődleges feltevések szerint a csillag közelsége miatt fokozatosan kifújódik a bolygó közvetlen gravitációs teréből.

A rendszer mindössze 63 fényévre van tőlünk, elég közel ahhoz, hogy a légkör szökését előidéző folyamatokat tanulmányozni lehessen. A HD189733b periodikusan elhalad csillaga előtt, ami lehetőséget ad a kutatók számára, hogy vizsgálják a bolygó atmoszféráját. Amikor egy ilyen tranzit megtörténik, némi csillagfény halad át a bolygó légkörén, így lehetőség nyílik az összetétel és az esetleges változások vizsgálatára. 2010 áprilisában egy francia és amerikai kutatók által vezetett csoport tagjai a Hubble Űrtávcsővel követték végig a távoli planéta egyik tranzitját, azonban a várakozásokkal ellentétben nem detektáltak légkörre utaló jeleket. 2011 szeptemberében, egy újabb megfigyelés során azonban a szakemberek bizonyítékot találtak arra, hogy a bolygóról gáz szökik el. A mérési eredmények azt mutatták, hogy a tranzit során másodpercenként legalább 1000 tonna gáz hagyta el az atmoszférát, a hidrogénatomok több mint 480 000 km/h sebességgel szöktek el a bolygó légköréből.

Fantáziarajz a csillaga közvetlen közelében légkörét párologtató HD189733b bolygóról, valamint a légkör felfűtődését okozó flerek egyikéről.
[NASA Goddard Space Flight Center]

Mivel a közeli csillag röntgen- és extrém UV-sugárzása fűti a bolygó légkörét, és valószínűleg ez az intenzív anyagkiáramlás oka, a kutatók a Swift-űrszonda röntgendetektorával is vizsgálták a HD189733 környezetét. 2011. szeptember 7-én, mindössze nyolc órával az előrejelzett tranzit előtt a Swift egy erőteljes fler kialakulását detektálta. A csillag röntgentartományban alapvetően is intenzíven sugároz (erősebb röntgenforrás, mint a Nap), de a fler időpontjában a normál sugárzásmennyiséghez képest 3,6-szoros felfényesedés volt tapasztalható. Mivel a bolygó nagyon közel kering csillagához és nagyon nagy méretű, jóval több röntgensugárzás éri egy-egy intenzív kitörés esetén, mint a Földet: a számítások szerint a besugárzások aránya akár milliós nagyságrendű is lehet.

Kombinált röntgenfelvétel a Swift-űrtávcsőtől az erős kitörés során felfényesedő HD189733 jelű csillagról és környezetéről.
[NASA/Swift/Stefan Immler]

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• NASA News 2012.06.28.