Különös, pusztulást túlélő gázóriást és egy potenciálisan lakható szuper-Földet találtak a kutatók az űr mélyén.
Az asztrofizikusok régóta kutatják, mi történik a bolygórendszerekkel, amikor a központi csillaguk eléri életciklusa végét, és vörös óriássá duzzadva mindent elnyel maga körül. A James Webb űrteleszkóp infravörös mérései most közvetlen bizonyítékot szolgáltattak egy ilyen túlélési forgatókönyvre. A felfedezés pontosan megmutatja, milyen sors várhat a Naprendszer külső gázóriásaira, amikor a saját Napunk körülbelül ötmilliárd év múlva fehér törpévé zsugorodik.
Halál utáni migráció a WD 1856+534 rendszerben
A nemzetközi kutatócsoport a WD 1856 b jelű, Jupiter-méretű exobolygót vizsgálta, amely egy tőlünk 80 fényévre található, Föld-méretű fehér törpe körül kering. A James Webb űrteleszkóp NIRSpec műszerének adatai alapján a bolygó tömege a Jupiterének 4-11-szerese, és elképesztően közel, mindössze 1,4 napos keringési idővel futja körbe a halott csillagot. Ez a távolság ötvenszer kisebb, mint a Föld-Nap távolság, ami elméletileg lehetetlenné tette volna a túlélést a csillag vörös óriás fázisában.
A mérések feltárták, hogy a WD 1856 b hőmérséklete körülbelül 126 Celsius-fok, ami lényegesen melegebb, mint amit a fehér törpe gyenge fénye indokolna. A kutatók ebből, valamint a légkörben kimutatott metánból és felhőrészecskékből arra következtetnek, hogy a bolygó eredetileg biztonságos, távoli pályán keringett. A csillag halála után 3-5,5 milliárd évvel a rendszerben található külső kísérőcsillagok gravitációs hatása lassan beljebb kényszerítette a gázóriást. A megváltozott pályán a fehér törpe hatalmas árapály-erői fűtötték fel a bolygót, amely azóta is folyamatosan hűl.
Lakható zónás szomszéd a Camelopardalis csillagképben
Miközben a James Webb a csillaghalál utáni állapotokat vizsgálta, a Kaliforniai Egyetem (UCI) csillagászai egy másik alapvető felfedezést közöltek a The Astrophysical Journal folyóiratban. Mindössze 25 fényévnyire a Földtől, a Gliese 3378 (GJ 3378) jelű vörös törpe körül találtak egy potenciálisan lakható exobolygót. A GJ 3378 b kódjelű szuper-Föld tömege a földi érték nagyjából 2,3-szorosa, és 21,5 nap alatt kerüli meg a csillagát.
A mérések szerint az új világ a csillag lakható zónájában, az úgynevezett Goldilocks-zónában kering, ahol a felszíni hőmérséklet alkalmas lehet folyékony víz megtartására. A bolygó a csillagától érkező sugárzás nagyjából 90 százalékát kapja annak, amit a Föld kap a Naptól, így a sugárzási egyensúlya ideális. A felfedezést a Hobby-Eberly és a WIYN távcsövek precíziós spektrométereivel vérezték ki, megerősítve a kőzetbolygó létezését.
| Jellemző | WD 1856 b (Gázóriás) | GJ 3378 b (Szuper-Föld) |
|---|---|---|
| Távolság a Földtől | 80 fényév | 25 fényév |
| Központi csillag típusa | Fehér törpe (Halott csillag) | Vörös törpe (M-típusú) |
| Keringési idő | 1,4 nap | 21,5 nap |
| Becsült tömeg | 4-11x Jupiter-tömeg | 2,3x Föld-tömeg |
A légkörkutatás következő lépései
A két felfedezés együttesen átírja a bolygórendszerek fejlődési modelljeit. A WD 1856 b esete igazolja, hogy a gázóriások átvészelhetik a csillaguk pusztulását, majd stabil pályára állhatnak a visszamaradt mag körül. Ez azt vetíti előre, hogy a Jupiter és a Szaturnusz is túlélheti a Nap halálát.
A közeli GJ 3378 b ezzel párhuzamosan a közvetlen életkeresés kiemelt célpontjává vált. Mivel a bolygó kozmikus léptékkel a közvetlen szomszédságunkban van, a légkörének pontos összetételét, vastagságát és esetleges biomarkereit a NASA következő generációs, 2040-es évekre tervezett Habitable Worlds Observatory űrtávcsöve fogja közvetlen képalkotással részletesen elemezni.
