● news.bsdnet.hu

Az univerzumban eddig azonosított több mint 6000 exobolygó vizsgálata során a csillagászok hozzászoktak ahhoz, hogy a Föld és a Neptunusz közötti mérettartományba eső égitestek két jól elkülöníthető kategóriába sorolhatók. Az egyik csoportot a kőzetes, legfeljebb dupla földsugarú szuperföldek alkotják, míg a másikat a jóval nagyobb, vastag hidrogén- és héliumburokkal rendelkező, alacsonyabb sűrűségű szub-Neptunuszok. Az újonnan felfedezett GJ 523b jelű exobolygó azonban egyik csoportba sem illeszkedik: fizikai tulajdonságai és pályajellemzői alapján felülírja a bolygókeletkezésről alkotott eddigi elképzeléseket. A University of Wisconsin-Madison kutatói, Max Kroft és Dr. Thomas Beatty vezetésével részletesen elemezték a NASA TESS űrteleszkópja által észlelt objektumot. A mérések szerint a GJ 523b sugara a Földének 2,5-szerese, míg tömege a 23-szorosa, ami azt jelenti, hogy átlagsűrűsége nagyjából 50 százalékkal meghaladja a Földét. Az asztrofizikai modellek szerint egy ekkora tömegű kőzetmag gravitációs vonzása a bolygókeletkezési szakaszban elkerülhetetlenül óriási mennyiségű gázt gyűjt maga köré, így az égitestnek szub-Neptunusszá kellett volna alakulnia. Az ilyen óriási kőzetbolygók légkörének hiányáért általában a közeli csillaguk intenzív sugárzása a felelős, amely felhevíti és szó szerint elpárologtatja a könnyű gázokból álló légkört. A GJ 523b esetében azonban ez a forgatókönyv sem alkalmazható. Bár a bolygó keringési ideje mindössze 17,8 nap, a központi csillag egy hűvösebb K-típusú törpe, vagyis a hőmérséklet nem ér el olyan szélsőséges értéket, mint a forró Jupiterek környezetében. Ráadásul a csillagrendszer becsült kora mindössze 170 millió év – ez a kozmikus időskálán rendkívül fiatalnak számít, így nem állt rendelkezésre elegendő idő a légkör teljes elcsupaszodásához. A felfedezést tovább bonyolítja a bolygó keringési síkja. A legtöbb bolygórendszerben az égitestek az anyacsillag egyenlítői síkjában keringnek, a GJ 523b pályaíve viszont majdnem a csillag pólusai felett halad át. Az ilyen poláris pályák kialakulásához általában egy harmadik, még nagyobb tömegű égitest gravitációs zavaró hatása – úgynevezett gravitációs szóródás – szükséges. A rendszert elemző kutatók egyelőre nem találták nyomát ennek a feltételezett óriásbolygónak. „Az óceánvilágok, vagyis a hycean bolygók keresése közben bukkantunk rá erre az objektumra a TESS tranzitadatai alapján, majd a csillag gravitációs imbolygását mérő radiális sebesség módszerrel határoztuk meg a tömegét. A méret és a hőmérséklet alapján valami egészen másra számítottunk, de a számítások megerősítették, hogy az égitest túlságosan sűrű ahhoz, hogy jelentős víz- vagy gázréteggel rendelkezzen” – magyarázta Max Kroft. A felfedezés fontossága abban rejlik, hogy végleg igazolja a mega-Földek létezését mint önálló fizikai kategóriát. Amikor az első ilyen jelöltet, a Kepler-10c-t azonosították, az alaposabb újramérések során kiderült, hogy a tömegbecslés téves volt. Az elmúlt évtizedben azonban a mintanagyság 13-ra nőtt. „Egy klaszterelemzést végeztünk a kis exobolygók teljes populációján, és ez a 13 égitest egyértelműen kívül esett a két ismert csoporton: túl nagyok a szuperföldekhez, és túl sűrűk a szub-Neptunuszokhoz. Nem mi találtunk ki egy tetszőleges kategóriát, a bolygók maguktól csoportosultak így. A GJ 523b volt az a felfedezés, amely átlépte a statisztikai kritikus tömeget, így ma már bizonyosnak tekinthető a mega-Földek létezése” – nyilatkozta Dr. Thomas Beatty az IFL Science -nek . (Forrás: IFL Science , fotó: NASA)