2009.04.22. - A Földnél mindössze kétszer nagyobb tömegű exobolygót találtak

Négy évet átfogó mérések alapján a már három bizonyított planétával rendelkező Gliese 581 jelű vörös törpe körül egy negyedik jelenlétét is kimutatták, ráadásul ez az eddig talált legkisebb tömegű exobolygó.

Michel Mayor (Geneva University, Switzerland) a European Week of Astronomy & Space Science keretében zajló JENAM2009 konferencián jelentette be, hogy négy évet átfogó méréssorozat eredményeként a Gliese 581 katalógusjelű vörös törpe negyedik bolygóját is azonosították. A Gliese 581e jellel ellátott planéta különlegessége, hogy tömege mindössze 1,9-szer nagyobb a Földénél, ezzel pedig jelenleg a legkisebb tömegű Naprendszeren kívüli bolygó cím tulajdonosa. A Gliese 581 a Földtől 20,5 fényévre van, s a Mérleg (Libra) csillagképben figyelhető meg. Az újonnan felfedezett, tömege alapján minden valószínűség szerint kőzetbolygó 3,15 naponként kerüli meg központi csillagát.

Fantáziarajz a Gliese 581 újonnan felfedezett kísérőjéről. A háttérben a rendszer többi bolygója is látható.
[ESO/L. Calçada]

Az ESO Chilében, a La Silla csúcson üzemelő 3,6 méteres távcsövéhez csatolt HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) spektrográffal rögzítetett nagyfelbontású színképek alapján nem csak az új bolygót fedezték fel, de a 2007-ben azonosított harmadik planéta, a Gliese 581d pályájának paramétereit is pontosították. A sikerhez egyébként egészen kivételes mérési pontosságot kellett elérni: A csillag színképvonalainak sebességében a bolygó keringése okozta Doppler-eltolódás mindössze 7 km/h körüli, ami egy siető gyalogos sebességének felel meg. Az ennek kiméréséhez szükséges pontosság földi bázisú eszközökkel csak rendkívüli technikai felkészültség mellett érhető el. Mayor szerint a közben eltelt 14 esztendő technikai haladását jól érzékelteti, hogy az 1995-ben felfedezett első exobolygó, az 51 Pegasi kísérőjének tömegénél a Gliese 581e tömege nyolcvanszor kisebb.

Az új adatok alapján a Gliese 581d a vörös törpe lakhatósági zónájában található, a Gliese 581e azonban kívül esik azon. A lakhatósági zóna az a térrész egy csillag körül, ahol a fizikai feltételek lehetővé teszik, hogy a víz - praktikusan nyilván egy kőzetbolygó felszínén - hosszú időn keresztül folyékony állapotban maradhasson.

A Naprendszer és a Gliese 581 rendszerének lakhatósági zónája (világoskék sáv, a széleken a sötétebb zónák az adatok bizonytalanságából adódó határokat jelzik). A pontosabb pályaelemek alapján a Gliese 581d csillagának lakhatósági zónájában kering, a másik három bolygó azonban kívül esik azon.
[ESO]

Az eddigi eredmények alapján tehát a Gliese 581 bolygórendszere a következőképpen néz ki. A négy bolygó tömege (a vörös törpétől mért távolság sorrendjében): 1,9 (e), 16 (b), 5 (c) és 7 (d) földtömeg. A legtávolabbi, a d jelű 66,8 nap alatt tesz egy fordulatot csillaga körül. A kutatócsoport egyik tagja, Stephen Udry szerint valószínűleg túl nagy a tömege ahhoz, hogy teljes egészében kőzetekből épülne fel. Elképzelhető, hogy egy jégbolygóról van szó, ami a múltban kintről befele, a csillaga irányában vándorolt, s mostanra a lakhatósági zónán belülre került. Udry véleménye szerint talán nagy és mély óceánok borítják a felszínét, de mindenképpen az első komoly "vizes bolygó" jelölt.

A Gliese 581 vörös törpéhez hasonló csillagok kiváló jelöltek, hogy körülöttük kistömegű, a csillag lakhatósági zónájában keringő bolygókat detektálhassanak. Alacsony hőmérsékletük miatt ugyanis lakhatósági zónájuk közel húzódik hozzájuk, a viszonylag kis távolságban keringő bolygók pedig nagyobb eltolódást okoznak a színképvonalakban, így könnyebben kimutathatók, de természetesen csak a HARPS-hoz hasonló precizitású és stabilitású spektrográfokkal.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• ESO 15/09 - Science Release