2010.05.24. - Bolygóját elemésztő csillag

A Hubble Űrteleszkóp új műszerével végzett megfigyelések alapján Tejútrendszerünk legforróbb bolygója előtt rövid pályafutás áll, csillaga ugyanis valószínűleg 10 millió éven belül teljesen fel fogja falni.

Az Auriga csillagképben megfigyelhető WASP-12 katalógusjelű sárga törpecsillag távolsága körülbelül 600 fényév. Fedési exobolygóját az Egyesült Királyság WASP (Wide Area Search for Planets) projektjének eredményeként fedezték fel még 2008-ban. A fénygörbe alapján meghatározott 1,1 napos keringési periódusa alapján már akkor világos volt, hogy a bolygó nagyon közel kering csillagához, s így hőmérséklete is nagyon magas, a becslések alapján eléri a 2800 fokot, alakja pedig az árapály-erők miatt leginkább egy rögbilabdához hasonlíthat. A Jupiternél körülbelül 40 százalékkal nagyobb tömegű planéta légköre már Naprendszerünk óriásbolygója méretének mintegy háromszorosára fúvódott fel, s folyamatosan anyag áramlik át belőle a csillagára. Ez az anyagátadási mechanizmus teljesen megszokott szoros kettőscsillagok komponensei között, de ez az első alkalom, hogy ilyen világosan mutatkozik meg egy bolygó és csillaga esetében. A kutatás vezetője, Carole Haswell (The Open University in Great Britain) szerint a bolygó körül egy nagy, a planétáról elszökő és a későbbiekben a csillag által majd befogott anyagfelhő detektálható, melyben a Naprendszeren kívüli bolygók légkörében eddig még nem észlelt kémiai elemeket azonosítottak.

Fantáziarajz a WASP-12 katalógusjelű sárga törpéről és a tőle mindössze 3 millió kilométerre keringő bolygójáról, melynek hőmérséklete a rendkívül kis távolság okán eléri a 2800 fokot. Az árapály-erők miatt a planéta alakja torzult és kitölti az ún. Roche-térfogatát is, aminek következtében egy akkréciós korong közvetítésével folyamatosan anyagot ad át csillagának, ezért a becslések szerint 10 millió éven belül teljesen megsemmisül.
[NASA, ESA, G. Bacon (STScI)]

A Hubble Űrteleszkóp új COS (Cosmic Origins Spectrograph) műszerének ultraibolya tartománybeli kiváló érzékenysége lehetővé tette Haswell és csoportja számára a WASP-12 fénycsökkenésének színképi detektálását is, amint a bolygója elhaladt előtte. A spektroszkópiai észlelések azt mutatták, hogy az átvonulás alatt többek között az alumínium, az ón és a mangán abszorpciós vonalai sokkal hangsúlyosabban jelentkeznek, mint ezen az időablakon kívül, ami azt jelenti, hogy ezek a kémiai elemek nem csak a csillag, hanem a bolygó légkörében is jelen vannak. Az a tény, hogy a bolygó atmoszférájában is detektálhatók, azt jelzi, hogy a planéta légköre nagyon kiterjedt, ami egyenes következménye a magas hőmérsékletének.

Az ultraibolya tartományban végzett spektroszkópiai észlelések segítségével pontosítani tudták a fedési fénygörbe paramétereit is, azt, hogy a bolygó a csillaga fényének mekkora részét blokkolja az átvonulás során. A fénygörbe mélysége alapján nagy pontossággal meg tudták határozni a bolygó sugarát. Azt találták, hogy kiterjedt légkörének mérete sokkal nagyobb annál, mint ami egy 1,4 jupitertömegű normál bolygó esetében várható, mégpedig akkora, hogy kitölti az ún. Roche-térfogatát, ez pedig folyamatos tömegvesztéshez, végső soron pedig a gyors pusztulásához vezet.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal Letters c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• STScI-2010-15