Először sikerült vizsgálni egy Földhöz hasonló távoli bolygó légkörét

Először figyelték meg egy a Földhöz eddig leginkább hasonlító bolygótípus, egy szuperföld légkörét. A mérföldkőnek számító megfigyelésre a GJ 1214b jelű exobolygónál került sor. Az égitest átmérője 2,6-szorosa, tömege pedig 6,5-szöröse a Földének. Az ilyen planéták nagyobbak és nehezebbek a Földnél, mégis sok szempontból hasonlíthatnak rá.

"Ez az első szuperföld, amelynek a légkörét sikerült megvizsgálni" - mondta Jacob Bean (Center for Astrophysics), a kutatóprogram egyik résztvevője. A planéta 40 fényév távolságban, az Ophiucus csillagképben található, és a Földről nézve 38 óránként halad át halvány csillaga előtt. Az áthaladások során a csillag fénye a bolygó légkörén keresztül érkezik hozzánk. Ezt használták ki a szakemberek, és a sugárzás jellemzőiből elemezték az exobolygó atmoszféráját. Az Európai Déli Obszervatórium (ESO) munkatársai eredményeikről a Nature 2010. december 2-án megjelenő számában közöltek cikket.

A GJ 1214b jelű planétát még 2009-ben fedezték fel az ESO 3,6 méteres chilei teleszkópjával, és az azon üzemelő HARPS detektorral. Már az első megfigyelések arra utaltak, hogy légkör övezi az égitestet. Ezt megerősítették az újabb mérések, és néhány jellemzőjét is kimutatták. A 2010 áprilisában és júniusában a 8,2 méteres VLT távcsövekkel készült részletesebb észlelések keretében a 780 és 1000 nanométer közötti hullámhosszakon kerestek különféle molekulákat a légkörben.

Fantáziarajz a csillaga előtt elhaladó szuperföldről. A kép nagyméretű változatának letöltése (ESO)

A megfigyelések alapján két modell írja le megfelelően a légör észlelt jellemzőit, amelyek között egyelőre nem lehet dönteni: vagy forró vízgőz alkotja a légkört, vagy sűrű köd és felhők teszik homályossá. Ugyanakkor az észlelések alapján az atmoszféra nem hasonlít a Jupiter-típusú bolygók hidrogénben gazdag gázburkára (ha mégis, sok sűrű, fényelnyelő felhőnek kellene lennie benne).

A bolygó felszínén magas hőmérséklet uralkodhat, mivel mindössze 2 millió kilométerre kering központi csillagától - ez körülbelül 75-ször kisebb távolság, mint ami a Földet a Naptól elválasztja. Ugyanakkor a központi csillag gyengébben sugároz a Napnál: ha a Naprendszerbe, csillagunk helyére raknánk, közel 100-szor halványabb lenne nála. A központi égitest tömege 16%-a, mérete pedig 20%-a a Napénak.

Fantáziarajz a GJ 1214b exobolygóról és központi csillagáról. A kép nagyméretű változatának letöltése (ESO)

A magas hőmérséklet folyékony víz nem várható a bolygófelszínén, azonban vízgőz nagy mennyiségben lehet jelen a légkörében. A következő időszakban, további megfigyelések során remélhetőleg sikerül meghatározni az atmoszféra kémiai összetételét. A munkába a Hubble-űrtávcső WFPC3 kameráját is bevonják, de igazán pontos eredmény a James Webb űrtávcsőtől várható majd az ilyen célpontok esetében.

Az atmoszféra részletes elemzése kritikus pont az exobolygókon az élet keresése szempontjából - ezért számít fontos lépésnek az új megfigyelés. Egyes anyagok, az úgynevezett biomarkerek azonosítása alapján feltételezhetjük, hogy van-e élet az adott égitesten. Ezek között említhető a metán, az oxigén, az ózon, illetve általánosságban az olyan, úgynevezett nem egyensúlyi kémiai összetétel, amely a tisztán geológiai és meteorológiai folyamatokon túl valamilyen biológiai forrás létére utal. Most nem ilyeneket találtak, de a technológia fejlődésével egyre több ígéretes bolygó légkörét tudják majd elemezni.

Az élet lehetősége egy forró bolygón

A felszíni folyékony víz hiánya kedvezőtlen hír az élet lehetősége szempontjából - azonban teljesen nem zárja ki azt az egész bolygóra vonatkozóan. A Vénusz felszínén sem képzelhető el felszíni víz és élet, mivel ott 450 Celsius-fok van. Ugyanakkor a légkörben felfelé haladva, 50-60 kilométer magasan már elég hűvös van ahhoz, hogy ott a H₂O vízcseppeket alkotva kiváljon. Ennek megfelelően a Vénusz atmoszférájában sem lehetetlen, hogy abban a magasságban, ahol folyékony vízcseppek alkotják a felhőket, akár élőlények is előforduljanak - igaz, megfigyelés még nem utal erre.

Animáció a légkörrel bíró GJ 1214b exobolygóról (ESO)

Egy másik hír: csütörtökön este a Földön kívüli élethez kapcsolódó bejelentésre készül a NASA.