Csecsemővilágok fedhetik fel a bolygókeletkezés titkait

Egy csillaga előtt elhaladó exobolygó illusztrációja

A valaha felfedezett legfiatalabb bolygók közé tartozik az a két égitest, amiknek a felfedezését június 20-án jelentették be a szakemberek. A két különböző csillag körül keringő újszülött planéta új betekintést nyújthat a bolygókeletkezés folyamatába.

Kétmillió év szinte semmi egy csillag életében, csillagászati értelemben véve olyan, mintha egy alig egy hetes csecsemőről beszélnénk. A Bika csillagképben észlelt, V830 Tau nevű csillag pontosan egy ilyen égitest, 430 fényévre található Földünktől és körülötte egy rendkívül fiatal, Jupiter méretű óriásbolygó kering. Ami még lenyűgözőbb, hogy hihetetlenül közel van a csillagához (a Nap-Föld távolság – 150 millió kilométer - alig 1/20-ad részére), így az úgynevezett „forró Jupiterek” csoportjába tartozik. A felfedezést három földi teleszkóp segítségével tették, amik folyamatosan nyomon követték a V830 Tau „viselkedését”.

A mi Napunkhoz hasonlító V830 Tau és a közelében keringő "forró Jupiter" (illusztráció) Forrás: Mark A. GarlickGarlick / markgarlick.com

A másik újonnan talált planéta – mely a K2-33b tudományos nevet kapta – méretét tekintve 50 százalékkal nagyobb a Neptunusznál, és 5 nap alatt kerüli meg központi csillagát. A szakemberek az égitest életkorát 5-10 millió évre teszik. Mivel Földünk 4,5 milliárd évvel ezelőtt keletkezett, csillagászati értelemben véve a K2-33b ugyancsak csecsemőnek számít. Az újszülött bolygót a NASA Kepler űrtávcső K2 küldetésének keretében találták meg tranzitmódszerrel. Ennek lényege, hogy az űreszköz a csillagfény parányi elhalványulásait méri, amelyeket a napja körül keringő bolygó elhaladása okoz. Az elhalványulások nem csak a bolygó létezését bizonyították, hanem arról is információt szolgáltattak, mekkora az égitest és milyen pályán kering.

A K2-33b az egyik legfiatalabb exobolygó, amit eddig találtak Forrás: NASA/JPL-Caltech

Ritka, hogy csecsemőbolygókat találnak

A második tanulmány egyik szerzője, dr. Sasha Hinkley (Exeteri Egyetem) a kiadott sajtónyilatkozatban elmondta, hogy a felfedezés egy különleges „pillanatfelvételt” kínál a bolygókeletkezés folyamatáról.

Nagyon ritka, hogy a mostanihoz hasonló csecsemőbolygókat találunk,

így az eredmények segítenek felfedni a bolygók – köztük Földünk - kialakulásának és fejlődésének eddig rejtett mozzanatait. Nagyon szeretnénk megtudni például, hogy a K2-33b a jelenlegi helyén jött létre, vagy sokkal messzebb, és csak később vándorolt közelebb a csillagához?” – tette hozzá a szakértő.

A forró Jupiter vándorlása

Jelenlegi ismereteink szerint a bolygókeletkezés folyamata a következőképpen néz ki: a születő csillagok körül gázból és porból álló anyagkorongok vannak (protoplanetáris korongok). A porszemek és kisebb-nagyobb kőzetszemcsék összetapadásával fokozatosan egyre nagyobb anyagcsomók, úgynevezett bolygócsírák (planetezimálok) állnak össze. A néhány száz vagy ezer kilométeres bolygócsírák idővel bolygóembriókká nőnek, végül a bolygóembriók összeütközésével és összeállásával születnek meg a bolygók. Amikor a fiatal csillag kora eléri a néhány millió évet, az anyagkorong nagyrészt „szertefoszlik”, a bolygókeletkezés pedig befejeződik.

Fantáziarajz egy forró jupiterről Forrás: NASA

Az óriásbolygók születésével kapcsolatban az első publikáció arra talált bizonyítékot, hogy a gigászi planéták a protoplanetáris korongban keletkeznek, majd anyacsillagukhoz közel vándorolnak,

mindez azonban életük korai időszakában történik.

A K2-33b-nél még az anyagkorong is jelen van

Érdekesség, hogy a második tanulmányban vizsgált rendszer esetében az anyagkorong kis része még megfigyelhető, ezt a NASA Spitzer űrtávcsöve erősítette meg. „A csillagászok tudják, hogy ebben a régióban (vagyis a Skorpió csillagkép felső részében) a csillagkeletkezés csak nemrégen fejeződött be, ezt jelzi, hogy az itt észlelt csillagok negyedénél még megtalálhatóak a fényes protoplanetáris korongok.” – mondta Trevor David, a K2-33b-t bemutató kutatás vezető szerzője, aki egyúttal hozzátette, hogy a közeljövőben nagy valószínűséggel további fiatal exobolygókat fognak észlelni a térségben.

Egy fiatal csillag és az azt körülvevő protoplanetáris korong művészi illusztrációja Forrás: ESO/L. Calçada

A két felfedezés a tudósok szerint azért jelentős, mert segítheti a kutatókat annak megértésében, pontosan hogyan fejlődnek a galaxisunkban található bolygók. Az eredményeket ismertető publikációkat a Nature magazin hétfői számában közölték.