Kiegyensúlyozott éghajlatú exobolygók

Új mérések alapján a kötött tengelyforgású exobolygók nappali és éjszakai oldalán hasonló hőmérséklet uralkodik.

A Naprendszeren kívül eddig felfedezett közel 200 planéta jelentős része a Jupiterhez hasonló óriásbolygó, melyek a Jupiterrel ellentétben nagyon közel keringenek központi égitestükhöz. A kis távolság miatt egyszerűen forró Jupitereknek vagy Pegasidáknak nevezett exobolygók gyakran a Merkúr naptávolságánál is közelebb találhatók saját csillagukhoz.

Ebbe a sajátos pozícióba feltehetőleg az adott bolygórendszer kialakulásakor kerültek, amikor az egyes planéták között lezajlott heves gravitációs kölcsönhatásoktól megváltozott a pályájuk. A kis távolság révén pedig a csillag és az óriásbolygó között fellépő erős árapálykapcsolattól a planéta tengelyforgása kötött lett. Emiatt mindig ugyanazt az oldalukat fordítják a csillaguk felé, ennek alapján pedig nagy hőmérsékletkülönbség várható a két félteke között.

Eric Agol (University of Washington) és kollégái három ilyen exobolygót vizsgáltak, amelyek az 50 fényévre lévő 51 Pegasi, a 100 fényévre lévő HD179949b és a 147 fényévre lévő HD209458b csillag körüli keringenek. Mindegyikük kevesebb mint 8 millió kilométerre mozog csillagától, amely kb. 15%-a a Merkúr közepes naptávolságának.

A Spitzer-űrteleszkóppal a fenti planéták infravörös sugárzását tanulmányozták, méghozzá pályájuk mentén öt eltérő pozícióban. A változó rálátás során sikerült elkülöníteni az éjszakai és a nappali oldalról származó sugárzást, annak ellenére, hogy az eltérés kisebb volt a teljes sugárzás 1%-ánál. Az eredmény alapján mindkét féltekén 1000 C° körüli, hasonló hőmérséklet uralkodott.

A várakozásokkal ellentétben tehát nem mutatkozott jelentős különbség az állandóan napsütötte és a folyamatos árnyékban lévő féltekék között. Bár kisebb eltérés lehetséges, a megfigyelések egyértelműen kizárták a korábban feltételezett, 100 foknál is nagyobb különbségeket. A legvalószínűbb magyarázat, hogy a nappali és az éjszakai oldal között igen erős, szuperszónikus jellegű, akár 14 500 km/óra sebességű szelek fújhatnak, amelyek kiegyenlítik a hőmérsékletet.

Fantáziarajz egy csillagához közeli exobolygóról (NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC))

Ha a fenti jelenség általános, akkor elképzelhető, hogy a hasonló exobolygóknál az esetek nagyobb részében nincs jelentős hőmérsékletkülönbség a nappali és az éjszakai oldal között. Amennyiben pedig ez a hasonló helyzetű, a csillagukhoz nagyon közeli Föld-típusú bolygókra is igaz, az még érdekesebb következményekkel járhat az adott planétán az élet kialakulása és fennmaradása szempontjából.

Kereszturi Ákos