Néhány hete söpört végig a nemzetközi sajtón a NASA nagyszabású bejelentése, miszerint az amerikai űrhivatal Spitzer-űrtávcsöve és az ESO (European Southern Observatory) VLT teleszkópja hét olyan exobolygót fedezett fel egy, a Földtől mintegy 40 fényévnyire, a Vízöntő-csillagképben található, TRAPPIST-1 elnevezésű csillag körül, amelyek Föld-méretűek. Sőt, közülük három az ún. lakható zónán belül kering, így még annak a lehetősége is fennáll, hogy a felszínükön folyékony halmazállapotú víz alakult ki. Ha mindez nem lenne elég ok a további vizsgálódásra, a víz jelenléte megfelelő légköri viszonyok mellett még a másik négy esetében sem kizárt. A rendszer hét exobolygójából hármat még 2016 májusában, a központi csillag névadója, a chilei TRAPPIST távcső fedezett fel. A NASA most a további exobolygók felfedezése mellett igazolta ezek létezését. Az infravörös tartományban látó Spitzer adatait felhasználva a kutatócsoport meghatározta a bolygók méretét és megbecsülte a tömegüket is. A Földhöz való méretbeli hasonlóság ellenére a két csillagrendszer központi égiteste, a Nap és a TRAPPIST-1, jelentős mértékben különböznek egymástól. Utóbbit ugyanis az ultrahideg törpék csoportjába sorolják, így még a hozzá nagyon közel keringő bolygók felszínén is létezhet víz folyékony halmazállapotban. További érdekesség, hogy a számítások szerint még a legtávolabbi objektum is közelebb kering a TRAPPIST-1 körül, mint a Merkúr a Nap körül. Sőt, a csillagrendszer bolygói egymáshoz is meglepően közel keringenek. A NASA kutatói azt remélik, hogy a 2018-ban útjára indított James Webb teleszkóp még több információval szolgál majd az újonnan felfedezett exobolygókról, különös tekintettel a légkörük összetételére, ennek az esetleges oxigéntartalmára. Addig is, a Hubble űrteleszkóppal kezdtek el adatokat rögzíteni a rendszer 4 tagjáról, köztük a három lakható zónán belül keringőről.
Az extraszoláris, vagy rövidebben exobolygó elnevezés egyébként minden olyan bolygót magában foglal, amely a mi naprendszerünkön kívül található. Az elmúlt két évtizedben több ezer ilyet fedeztek fel, legtöbbjüket a NASA Kepler-űrtávcsöve. Méretüket és pályájukat tekintve rendkívül sokfélék lehetnek: vannak köztük például gigantikus méretű gázóriások, amelyek a központi csillagjukhoz rendkívül közel keringenek, amíg mások jóval kisebbek és túlnyomórészt jegesek, sziklásak. A NASA-t és más űrügynökségeket azonban kifejezetten egyfajta exobolygó érdekli, mégpedig azok, amelyek Föld-méretűek, a Naphoz hasonló csillag körül keringenek, és mindezt az úgynevezett lakható zónában teszik. Ez egy csillagrendszer azon része, amelyben az általunk ismert élet kialakulhat, így például az itt található bolygók felszíni hőmérséklete lehetővé teszi, hogy a víz folyékony halmazállapotban legyen jelen. Azt, hogy egy bolygó a lakható zónán belül kering-e, nem csak a központi csillagtól való távolsága határozza meg, hanem a légkörének összetétele is befolyásolhatja.
Belegondolva abba, hogy az égre felnézve még a csillagok sem tűnnek nagyobbnak apró, fényes pontoknál, felmerül a kérdés, hogy mégis hogyan detektálhatunk egy olyan bolygó méretű, a csillagoknál jóval sötétebb objektumot, ami tőlünk több száz, akár több ezer fényévnyire található.
Az első olyan bolygó felfedezését, ami egy Nap-szerű csillag körül kering, 1995-ben jelentették be. A csillagászok kezdetben szinte kizárólag Jupiter-méretű, a központi csillagjukhoz közel keringő gázóriásokra bukkantak, mivel a kutatások során egy, a Kepler űrtávcső 2009-es indításáig az egyik leghatékonyabbnak számító módszert, az ún. radiális sebességmérést alkalmazták. A technika lényege a feltételezett exobolygó és a központi égitest alkotta rendszer közös tömegközéppontja körül keringő csillag színképvonalainak vizsgálata. A csillag körül keringő bolygó gravitációs hatása ugyanis Doppler-eltolódást eredményez. Nagytömegű bolygók esetén pedig ez a hatás jelentősebb, így valamivel könnyebben megfigyelhető. A Kepler űrtávcső már az ún. tranzit módszert alkalmazza, amelynek alapja a csillag bolygóátvonulások miatt bekövetkező fényességcsökkenésének megfigyelése. Ennek mértékéből például egy bolygó mérete is meghatározható.
A Kepler 2009-es pályára helyezésétől kezdve gyűjtött adatait folyamatosan dolgozzák fel, és jelen állás szerint a távcső már több, mint 4500 exobolygót fedezett fel. Az elmúlt évek során azonban csak pár olyan bejelentés történt, ami a most felfedezettekhez hasonlóan ígéretes objektumokról szólt. Ilyen a 2015 nyarán bejelentett Kepler-452b elnevezésű exobolygó felfedezése, amelyet azóta a Föld „unokatestvérének” vagy épp Föld 2.0-nak is neveznek, mivel egy olyan kőzetbolygóról van szó, amely ugyan a Földnél 60%-kal nagyobb és jóval idősebb, viszont bőven a lakhatósági zónán belül kering, így a fény-és hőmérsékletviszonyok kedvezőek az élet kialakulásának szempontjából. 2016 nyarán pedig mintegy 1284 új exobolygó létezését erősítették meg, amelyből kilenc tűnt élhetőnek. Az, hogy tavaly ilyen nagy számban sikerült exobolygók létezését igazolni, egy új kutatási módszer eredménye, amivel az eddigi adatokat felhasználva, statisztikai alapon is meg lehet bizonyosodni arról, hogy amit egy teleszkóp lát, az valóban exobolygó-e.
2014-ben a Kepler-távcső négy lendkerekéből kettő is meghibásodott. Bár a berendezést sikerült kiegyensúlyozni, ehhez azonban be kellett fordítani a Naprendszer síkjába. Így már nem volt lehetséges a korábbi csillagmező megfigyelése, ezért új feladatot jelöltek ki számára, és a K2 névre keresztelt missziójának keretein belül most már 80-90 napig figyel egy-egy területet. A korábbi kutatásokat folytatva a NASA viszont idén tervez felbocsátani egy, a Keplerhez hasonló távcsövet, a TESS-t, ami a tervek szerint két év alatt letapogatná a teljes égboltot. Hasonló célokból épül az Európai Űrügynökség CHEOPS névre keresztelt űrtávcsöve, amely bolygóméretek meghatározására és holdak utáni kutatásra is képes lesz. Ugyan exoholdakat még nem ismerünk, de nem kizárt, hogy akár a gázóriások szilárd kőzetburokkal rendelkező holdjain is kifejlődhet az élet.
Az exobolygók kutatására tehát továbbra is elég nagy hangsúlyt fektetnek nemzetközi szinten, ami koránt sem meglepő, hiszen ha az elkövetkezendő évek, évtizedek során sikerül olyan bolygóra bukkanni, amelyen valamilyen formában jelen van az élet, az minden bizonnyal az emberiség történetének egyik legnagyobb felfedezése lenne.
Palotai Veronika
Források:
Ez a cikk a PikkÁsz 2017 tavaszi számában jelent meg.
No comments:
Post a Comment