Százmilliárd Föld-szerű bolygó lehet a Tejútrendszerben új-zélandi és japán csillagászok becslése szerint, akik új módszert ajánlanak a Naprendszeren kívüli lakható égitestek felderítésére.
A tudósok a bolygóvadász Kepler-űrteleszkóp megfigyeléseit az úgynevezett gravitációs mikrolencsézés módszerével kívánják ötvözni. Utóbbi jelenségnél egy távoli nap előtt elhaladó sötét égitest rövid időre felerősíti a csillag fényét. Az eljárás számos olyan égitest felfedezésében segíthet, amelyek túl halványak ahhoz, hogy egyéb közvetlen módszerekkel észlelni lehessen őket.
Exobolygók keresésénél a planéta anyacsillaga és egy háttércsillag kerül egymással fedésbe, és az így kialakuló mikrolencsét befolyásolja a bolygó gravitációs hatása, amelyből tömege és pályájának sugara is becsülhető. A módszer előnye, hogy az elektromágneses spektrum bármely tartományában alkalmazható, ugyanakkor hátránya, hogy egy égitest ilyen észlelésére a csillag körüli keringése során csak egyszer van lehetőség, hiszen kevés az esély arra, hogy az objektum mögött egy másik fényforrás is elhaladjon. A jelenség természeténél fogva elsősorban csillagokban gazdag helyeken alkalmazható.
"A bolygóvadász Kepler-űrteleszkóp úgynevezett tranzit módszerrel kutat, regisztrálva a csillagok fényének az előttük elhaladó égitest okozta parányi elhalványulását, a gravitációs mikrolencsézésnél a fény eltérítése árulkodik az égitestről. Az űrteleszkóp segítségével végzett megfigyelések alapján 17 milliárdra becsülik a galaxisunkban lévő bolygók számát. Ezek kis távolságra keringenek szülőcsillagjuktól, ennélfogva felületükön sokkal magasabb hőmérséklet uralkodik, mint a Földön. Akadhatnak köztük hűvösebb égitestek is, amelyek egy haldokló csillag, vagy vörös törpe körül keringenek" - magyarázta Phil Yock, az Aucklandi Egyetem Fizikai Intézetének kutatója, a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society folyóiratban megjelenő tanulmány vezető szerzője.
Mint kifejtette, a MOA-együttműködésben (Microlensing Observations in Astrophysics) részt vevő csillagászok olyan bolygók után kutatnak, amelyek szülőcsillagjuktól kétszer akkora távolságra vannak, mint a Föld a Naptól. Ezáltal az égitesteken a hőmérséklet jóval alacsonyabb, mint bolygónkon. "A Kepler-űrteleszkóp és a MOA-együttműködésben kapott adatok interpolációjával kiszámítható a Föld-szerű, lakható bolygók száma, amelyekből százmilliárd lehet a Tejútrendszerben" - emelte ki Phil Yock.
A Föld-szerű bolygók
A Föld-típusú bolygók megnevezéssel jelenleg négy szilárd felszínű bolygótestet foglalunk egy csoportba: a Merkúrt, a Vénuszt, a Földet és a Marsot. A Föld-típusú bolygókat nagy átlagsűrűség, vasból és/vagy vas-szulfidból álló mag jellemzi. A Lewis-Barshay modell jól le tudja vezetni a Föld-típusú bolygók átlagsűrűségét a Nap körüli szoláris ködben kivált egyensúlyi ásványokból. Ezek az ásványövek a Naprendszerben a Föld-típusú bolygók naptávolságában főleg fémvasból és szilikátokból álltak.
A korai Naprendszer kristályos anyagából a Naprendszer Naphoz közeli részében összeállt bolygók kialakulásukat követően planetáris differenciálódáson estek át. Külső zónáik megolvadtak s ebben a planetáris magmaóceánban fokozatosan különültek el a nagyobb sűrűségű övezetek. A folyamat mint egy zónás olvasztás járta át az égitestet, egyre nagyobb mélységbe húzódva őrzi a megolvadt belső övet. Planetáris hőtörténeti modellekkel összhangban ez az olvadt, vagy parciálisan olvadt öv más és más mélységekben található az egyes bolygókon. A Föld esetében mintegy 3500 kilométeres mélységben, a külső magban találjuk a rengéshullámokra folyadékként reagáló (csak nyomási hullámokat továbbító) olvadt zónát. A Hold esetében ez a parciálisan olvadt zóna mintegy 1200 kilométeres mélységben kezdődik.
Meg kell szoknunk, hogy eddig kialakult fogalmaink kiterjednek új világok kutatásával. Az exobolygók új „naprendszerekkel” ismertetnek meg bennünket. Ezekben is idővel megtalálhatjuk majd a tágabb értelemben vett Föld-típusú bolygókat. Sajnos, eddig nem fordultak elő, mert a keresési módszer felbontási képessége éppen a Föld-típusú bolygók méret és tömegtartománya határára esik. De a közeljövőben várható, hogy a ma ismert (2008 november) exobolygó-rendszerekben előforduló óriásbolygók után már Föld-típusú bolygók is megjelennek a fölfedezett exobolygók között. Ennek esélyét növeli, hogy három űrszondát is terveznek fölbocsátani exobolygók keresésére: a COROT, a Kepler és az Eddington műholdak ezek.
A tudósok a bolygóvadász Kepler-űrteleszkóp megfigyeléseit az úgynevezett gravitációs mikrolencsézés módszerével kívánják ötvözni. Utóbbi jelenségnél egy távoli nap előtt elhaladó sötét égitest rövid időre felerősíti a csillag fényét. Az eljárás számos olyan égitest felfedezésében segíthet, amelyek túl halványak ahhoz, hogy egyéb közvetlen módszerekkel észlelni lehessen őket.
Exobolygók keresésénél a planéta anyacsillaga és egy háttércsillag kerül egymással fedésbe, és az így kialakuló mikrolencsét befolyásolja a bolygó gravitációs hatása, amelyből tömege és pályájának sugara is becsülhető. A módszer előnye, hogy az elektromágneses spektrum bármely tartományában alkalmazható, ugyanakkor hátránya, hogy egy égitest ilyen észlelésére a csillag körüli keringése során csak egyszer van lehetőség, hiszen kevés az esély arra, hogy az objektum mögött egy másik fényforrás is elhaladjon. A jelenség természeténél fogva elsősorban csillagokban gazdag helyeken alkalmazható.
"A bolygóvadász Kepler-űrteleszkóp úgynevezett tranzit módszerrel kutat, regisztrálva a csillagok fényének az előttük elhaladó égitest okozta parányi elhalványulását, a gravitációs mikrolencsézésnél a fény eltérítése árulkodik az égitestről. Az űrteleszkóp segítségével végzett megfigyelések alapján 17 milliárdra becsülik a galaxisunkban lévő bolygók számát. Ezek kis távolságra keringenek szülőcsillagjuktól, ennélfogva felületükön sokkal magasabb hőmérséklet uralkodik, mint a Földön. Akadhatnak köztük hűvösebb égitestek is, amelyek egy haldokló csillag, vagy vörös törpe körül keringenek" - magyarázta Phil Yock, az Aucklandi Egyetem Fizikai Intézetének kutatója, a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society folyóiratban megjelenő tanulmány vezető szerzője.
Mint kifejtette, a MOA-együttműködésben (Microlensing Observations in Astrophysics) részt vevő csillagászok olyan bolygók után kutatnak, amelyek szülőcsillagjuktól kétszer akkora távolságra vannak, mint a Föld a Naptól. Ezáltal az égitesteken a hőmérséklet jóval alacsonyabb, mint bolygónkon. "A Kepler-űrteleszkóp és a MOA-együttműködésben kapott adatok interpolációjával kiszámítható a Föld-szerű, lakható bolygók száma, amelyekből százmilliárd lehet a Tejútrendszerben" - emelte ki Phil Yock.
A Föld-szerű bolygók
A Föld-típusú bolygók megnevezéssel jelenleg négy szilárd felszínű bolygótestet foglalunk egy csoportba: a Merkúrt, a Vénuszt, a Földet és a Marsot. A Föld-típusú bolygókat nagy átlagsűrűség, vasból és/vagy vas-szulfidból álló mag jellemzi. A Lewis-Barshay modell jól le tudja vezetni a Föld-típusú bolygók átlagsűrűségét a Nap körüli szoláris ködben kivált egyensúlyi ásványokból. Ezek az ásványövek a Naprendszerben a Föld-típusú bolygók naptávolságában főleg fémvasból és szilikátokból álltak.
A korai Naprendszer kristályos anyagából a Naprendszer Naphoz közeli részében összeállt bolygók kialakulásukat követően planetáris differenciálódáson estek át. Külső zónáik megolvadtak s ebben a planetáris magmaóceánban fokozatosan különültek el a nagyobb sűrűségű övezetek. A folyamat mint egy zónás olvasztás járta át az égitestet, egyre nagyobb mélységbe húzódva őrzi a megolvadt belső övet. Planetáris hőtörténeti modellekkel összhangban ez az olvadt, vagy parciálisan olvadt öv más és más mélységekben található az egyes bolygókon. A Föld esetében mintegy 3500 kilométeres mélységben, a külső magban találjuk a rengéshullámokra folyadékként reagáló (csak nyomási hullámokat továbbító) olvadt zónát. A Hold esetében ez a parciálisan olvadt zóna mintegy 1200 kilométeres mélységben kezdődik.
Meg kell szoknunk, hogy eddig kialakult fogalmaink kiterjednek új világok kutatásával. Az exobolygók új „naprendszerekkel” ismertetnek meg bennünket. Ezekben is idővel megtalálhatjuk majd a tágabb értelemben vett Föld-típusú bolygókat. Sajnos, eddig nem fordultak elő, mert a keresési módszer felbontási képessége éppen a Föld-típusú bolygók méret és tömegtartománya határára esik. De a közeljövőben várható, hogy a ma ismert (2008 november) exobolygó-rendszerekben előforduló óriásbolygók után már Föld-típusú bolygók is megjelennek a fölfedezett exobolygók között. Ennek esélyét növeli, hogy három űrszondát is terveznek fölbocsátani exobolygók keresésére: a COROT, a Kepler és az Eddington műholdak ezek.
0 Megjegyzések