Az elmúlt évtizedben közel 2000 exobolygót (a Naprendszeren kívüli bolygót) azonosítottak és további 5000 jelölt várakozik, hogy egyértelműen sikerüljön bebizonyítani a létezésüket. Ez a szám még inkább elképesztő, ha belegondolunk mennyire nehéz felfedezni egy másik csillagrendszerben található bolygót, és meghatározni egynéhány jellemzőjét.
A legfőbb problémát az okozza, hogy a bolygóknak általában nincs saját fényük
és az általuk esetlegesen visszavert fény pedig elveszhet a központi csillaguk sokkal jelentősebb fényáradatában. A felfedezett exobolygók puszta száma is jelentőséggel bír, hiszen egyre inkább bebizonyosodik, hogy a Naprendszerünkben található számos bolygó létezése nem számít különlegességnek a galaxisban, hanem inkább ez a jellemző.
A felfedezett exobolygók egy része azonban a csillagához nagyon közel keringő forró világ, főként gázóriások, ezért hívjuk őket „forró Jupiternek”. Ezek a forró Jupiterek sok kérdést vetettek fel a csillagászok számára, többek között azt, hogy miként jöhettek létre ilyen közel a csillagukhoz?
A NASA Spitzer űrteleszkópjának megfigyelései a HD 80606b jelzésű forró Jupiterről, amely tőlünk mintegy 190 fényévnyire található, új bizonyítékokat szolgáltattak az ilyen típusú exobolygók keletkezésére.
A teleszkóp az exobolygó és csillaga fényét rögzítette az infravörös tartományban.
Miközben a HD 80606b folyamatosan elmozdult a pályáján, a bolygó által kisugárzott infravörös tartománybeli elektromágneses sugárzás hozzájárult a csillagéhoz, vagy éppen amikor a csillag takarásába került, el is veszett egy időre a sugárzási járuléka.
A rögzített sugárzási görbéből lehetséges megbecsülni a bolygó felmelegedési és lehűlési folyamatait és a pályáját a csillag körül. Az exobolygó pályája szokatlanul excentrikus, közel olyan elnyúlt, amilyen az üstökösökre jellemző. A pálya egyik pontján extrém közel van a csillaghoz, majd nagyon eltávolodik mintegy 111 földi napos keringési periódussal.
A csillaghoz legközelebbi pontján a gázóriás csillag felé néző oldala megközelítőleg 1100 °C-ra hevül fel
mindösszesen egyetlen földi nap leforgása alatt, míg a túlsó oldalán lényegesen hidegebb marad.
Hasonlóan gyorsan le is hűl a csillagtól távolodva.
Még elképzelni is nehéz egy ennyire szélsőséges világot.
Valószínűleg ez a gázóriás pályáját tekintve épp egy hosszabb, átmeneti állapotban létezik. A kutatók feltevése, hogy ezek a gázóriások a csillaguktól távolabbi pályákon keringtek eredendően, azonban egy közeli csillag gravitációs perturbáló (zavaró) hatására módosult a pályájuk, és a folyamat mintegy százmillió év alatt mehetett végbe.
Eleinte egy erősen excentrikus pályára kerülnek a perturbáció következtében, mint amilyet a HD 80606b esetében láthatunk,
majd a pálya fokozatosan stabilizálódik és átalakul egy szinte tökéletes körpályává,
amely nagyon közel van a csillaghoz. Így jöhetnek létre a csillaguk közvetlen közelében keringő, hihetetlenül forró bolygók.
Ugyan a HD 80606b nagyon közel kerül a csillagához a pályája során, azonban nem csupán ezért forrósodik fel annyira, hanem a csillag gravitációs hatásának köszönhetően is. A gravitációs erő periodikusan eldeformálja a gázóriás anyagát, majd ismét visszaáll eredeti alakja minden egyes keringési periódusban. Ez a folyamat jelentős mennyiségű gravitációs energiát alakít át a gázóriás belső hőjévé, amelyet aztán kisugároz elektromágneses sugárzás formájában, többek között éppen az infravörös tartományban, amelyet a Spitzer teleszkóp detektált.
A mérési eredmények alapján a kutatók igyekeznek jobban megérteni e szokatlanul szélsőséges világok működését. Egyelőre csak nőnek a kérdések, mivel a várakozásokkal ellentétben a gravitációs fűtés mértéke és ennek következtében a pálya fokozatos módosulása lényegesen lassabban megy végbe, mint ahogyan azt gondolták. Mivel nem túl gyakran sikerül megfigyelni hasonló, vándorló, „forró Jupitert”, így joggal feltételezték, hogy ez a vándorlási időszak nem tarthat sokáig, azonban a Spitzer megfigyelései nem erre utalnak.
Ráadásul az eredményekből sikerült meghatározni, hogy a HD 80606b közel 90 napos periódussal forog a tengelye körül, ami szintén lassabb annál, amit feltételeztek.
Az eredmények fényében talán el kell vetni a vándorlásra vonatkozó elméletet,
és visszatérni ahhoz az elképzeléshez, amely szerint ezek a gázóriások a csillagukhoz közel alakulhattak ki. A kutatóknak egyelőre még nagyon sok kérdést kell megválaszolniuk a hihetetlenül extrém világok működésére és keletkezésére vonatkozólag.
(A szerző asztrofizikus, az MTA kutatója)