2012.02.24. - Szaunához hasonlít az egyik szuperföld

A Hubble Űrteleszkóppal végzett észlelések szerint a GJ1214b katalógusjelű planéta az exobolygók egy új osztályát képviseli, ezeket a világokat rengeteg víz borítja, légkörük pedig főként vízgőzből áll.

A GJ1214b katalógusjelű, a Kígyótartó csillagképben megfigyelhető, a Földtől 40 fényév távolságban található exobolygót a David Charbonneau (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) által vezetett MEarth projekt keretében fedezték fel 2009-ben. Átmérője a Földének körülbelül 2,7-szerese, tömege mintegy 7-szerese, azaz a planéta bolygónknál nagyobb, az Uránusznál azonban kisebb. Egy vörös törpe körül kering 2,1 millió kilométer sugarú pályán, 38 órás periódusidővel. A kis távolság miatt becsült hőmérséklete 230 °C körüli. 2010-ben Jacob Bean (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) és kollégái a méréseik alapján úgy gondolták, hogy a GJ1214b atmoszférája nagy valószínűséggel főleg vízgőzből áll, a megfigyeléseik azonban a bolygót körülvevő ködpára jelenlétével is értelmezhetők.

Legújabban Zachory Berta (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) és munkatársai vizsgálták a bolygót a Hubble WFC3 (Wide Field Camera 3) műszerével, mégpedig akkor, amikor áthaladt a csillaga előtt. A tranzit során a csillag fénye a bolygó légkörén keresztül jut el hozzánk, így az nyomot hagy rajta: az atmoszféra összetevői a színkép elemzésével kimutathatók. Mivel a ködpára az infravörösben sokkal átlátszóbb, mint az optikai tartományban, a Hubble méréseivel különbséget lehet tenni a vízgőzt, illetve a ködpárát tartalmazó légkörök között. Berta és kollégái úgy találták, hogy a GJ1214b spektrumában széles hullámhossztartományban szinte alig van vonal, és a Hubble-adatokkal leginkább egy sűrű, vízgőzből álló atmoszféra egyeztethető össze.

Fantáziarajz a GJ1214 vörös törpéről és bolygókísérőjéről. Az új észlelések szerint a GJ1214b főként vízből, atmoszférája pedig forró vízgőzből áll.
[NASA, ESA, D. Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)]

Mivel a bolygó tömege és mérete ismert, ki lehet számítani az átlagsűrűségét, ez mindössze 2 g/cm³. A víz sűrűsége ennek fele, a Földé pedig majdnem háromszorosa. Ez azt jelentheti, hogy a GJ1214b sokkal több vízből és sokkal kevesebb kőzetből áll, mint a Föld, így a belső szerkezete is teljesen különbözhet bolygónkétól. Berta szerint a magas hőmérséklet és nyomás olyan, a hétköznapi életünkben ismeretlen egzotikus anyagokat hozhat létre, mint a forró vagy instant jég (kristályos nátrium-acetát), illetve a szuperfolyékony víz.

Az elképzelések szerint a GJ1214b csillagától távol, vízjégben gazdag környezetben alakult ki, majd a rendszer fejlődésének korai szakaszában befele kezdett vándorolni. Ennek során áthaladt a rendszer lakhatósági zónáján is, ahol a felszíni hőmérséklet hasonló lehetett a földihez. Nem tudjuk azonban, hogy ez a szakasz milyen hosszú ideig tartott.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• STScI-2012-13