2008.10.14. - Forró és puffadt az új rekorder exobolygó

A brit egyetemek által működtetett SuperWASP program keretén belül talált egyik új "forró Jupiter" az eddigi legmagasabb felszíni hőmérsékletű és legrövidebb keringési periódusú exobolygó.

Áprilisban az Egyesült Királyság több egyeteme által közösen működtetett SuperWASP (Super Wide Angle Search for Planets) távcsőhálózattal a kutatók tíz új fedési exobolygó felfedezését jelentették be, mely által projektjük a legsikeresebb ilyen irányú megfigyelési programmá lépett elő (éppen a Bakos Gáspár vezetésével működtetett HAT-programot megelőzve). Az egyik objektumról időközben kiderült, hogy több szempontból is rekordernek számít az eddig ismert, idegen naprendszerekben lévő planéták között.

Az ún. "forró Jupiterek" családjába tartozó, WASP-12b jelzésű bolygó a mérések alapján igen közel, mindössze 0,021 csillagászati egységre kering központi csillagától, míg keringési periódusa, vagyis az ottani "év" hossza csupán 1,09 nap, azaz alig több mint 26 óra! Ez a periódus minden eddig megfigyelt keringési időnél rövidebb. A csillagtól mért kis távolság magas felszíni hőmérséklettel is jár, a központi égitest sugárzása körülbelül 2250 fokra hevíti az óriásbolygó külső rétegeit, ami már egyes törpecsillagok felszíni hőmérsékletével vetekszik. (Az eddigi rekorder a körülbelül 2000 fokos HD 149026b katalógusjelű bolygó volt.)

A mintegy 870 fényévre lévő WASP-12 egy Napunkhoz hasonló, 5900 K felszíni hőmérsékletű, sárga törpecsillag, a most felfedezett bolygóján (vagy annak lehetséges holdjain) azonban gyakorlatilag kizárható az élet jelenléte, más planétát pedig egyelőre nem találtak a rendszerben.

Az exobolygók saját, infravörös sugárzásának meghatározása, mivel a csillagokhoz képest nagyon halvány égitestek, igen nehéz vállalkozás. Ugyanakkor a bolygóátvonulások során felvett fénygörbék, valamint a csillag radiális sebesség görbéinek elemzése révén a bolygó mérete és keringési paraméterei kiszámíthatóak, s így a planétára érkező sugárzás mennyisége, abból pedig a bolygó egyensúlyi hőmérséklete is megbecsülhető.

Fantáziakép a WASP-12b bolygóról.
[ESA/C. Carreau]

A mostani felfedezés tovább fokozza a "nagyon forró Jupiterek" kialakulását tárgyaló elméletek bizonytalanságát. Jelenlegi ismereteink alapján úgy tűnik, hogy ezek az óriásbolygók eredetileg csillaguktól jóval távolabb keletkeztek, mivel a külső, hidegebb régiókban volt esélyük összegyűjteni az őket alkotó nagy mennyiségű gázt. Ezt követően befelé kezdtek vándorolni (ez az ún. migráció), s végül elérték jelenlegi helyzetüket. A korábbi megfigyelések során nem találtak 3 napnál rövidebb keringési periódusú planétákat, így a szakemberek azt gondolták, hogy valamilyen fizikai hatás meggátolja az óriásbolygókat abban, hogy közelebb kerüljenek csillagukhoz. Az utóbbi egy-két évben azonban több "forró Jupitert" is felfedeztek a lélektani távolsághatáron belül, így felmerülhet a kérdés: vajon létezik-e valamilyen migrációt akadályozó folyamat, vagy csak az égi mechanikai stabilitási törvények szabnak alsó határt a bolygó-csillag távolságokra?

A kutatókat meglepte a WASP-12b nagy mérete is. A planéta átmérőjét 1,8-szor nagyobbnak becsülték a Jupiterénél - ez az érték már a bolygó-csillag mérethatár közelében van. Az első vélemények alapján a csillag erős "fűtőhatása" okozza a bolygólégkör kitágulását, amit elősegíthet a planéta - a csillag kémiai összetétele alapján becsült - relatíve nagy fémtartalma (vagyis a héliumnál nehezebb elemek részaránya). A számítások szerint ugyanis a fémgazdag óriásbolygók átlagsűrűsége kisebb, mint a fémekben szegényebbeké, azaz előbbiek légköre kiterjedtebb lehet.

A csoport további, elsősorban ultraibolya tartományban végzendő mérésekkel próbál információkat szerezni a bolygólégkör kiterjedtségéről és tulajdonságairól. Így választ kaphatnak arra a kérdésre is, hogy mennyire erős a légköri párolgás egy ilyen extrém kis pályaméretű planéta esetében.

Forrás:

• NewScientistSpace, 2008.10.14.