2013.02.15. - Lakható bolygók a szomszédban

A Kepler űrtávcső adatainak legújabb vizsgálata szerint sokkal több lakható bolygó létezhet a Tejútrendszerben, mint azt korábban gondoltuk, a legközelebbi talán csak alig 10 fényévnyire lehet tőlünk.

Courtney Dressing és David Charbonneau (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) a Kepler publikus adatainak átvizsgálásával arra az eredményre jutottak, hogy a vörös törpecsillagok hat százaléka rendelkezik földméretű, lakható bolygóval. Mivel a vörös törpék a Galaxis leggyakoribb csillagai, elképzelhető, hogy a legközelebbi ilyen bolygó mindössze 13 fényévre van tőlünk.

A vörös törpék a Napnál kisebb tömegű, sokkal kevesebb energiát kibocsátó csillagok. Egy átlagos képviselőjük mérete egyharmad Napnyi, és ezerszer halványabb, mint központi csillagunk. Jelentőségük azonban sokkal nagyobb, mint elsőre tűnhet: a Tejútrendszer csillagainak nagy részét vörös törpék alkotják. Halványságuk ellenére könnyebb körülöttük fedéseket mutató bolygókat keresni, mint nagyobb csillagtársaik körül. A Kepler által alkalmazott fedési módszer esetén – amikor a csillagkorong előtti bolygóátvonulás árulja el a planéta jelenlétét – ugyanakkora bolygó nagyobb fényességcsökkenést okoz a kisebb szülőcsillagnál. Ráadásul ha lakható bolygókra vadászunk, akkor azokat a csillag halványsága miatt közelebb kell keresnünk a csillagukhoz, ezáltal pedig nagyobb esélyünk lesz a fedésre is, mint távoli bolygók esetében.

Fantáziakép egy aktív vörös törpe körül keringő bolygóról. A fiatal vörös törpecsillagok gyakran mutatnak hatalmas kitöréseket erős ultraibolya sugárzás kíséretében. Az aktivitás később azonban jelentős mértékben csökken.
[David A. Aguilar (CfA)]

A kutatók átvizsgálták a Kepler által folyamatosan figyelt mintegy 158000 csillagot olyan vörös törpék után kutatva, melyeknek bolygóik is vannak. Hatvannégy ilyen csillagot találtak, ezek körül 95 bolygót számoltak össze. Természetesen ez a szám csak a Kepler által egyelőre elérhető, fedési, azaz jó szögben látszó és maximum néhány száz napos keringési idejű planétákat jelenti. Mivel a Keplert elsősorban a Naphoz hasonló csillagok bolygóinak felfedezésére tervezték, a csillagok sugarának és hőmérsékletének mérésére kidolgozott módszerek a vörös törpecsillagok paramétereire meglehetősen pontatlan értékeket adtak. Így a csoport a csillagok méretét és hőmérsékletét is kénytelen volt pontosítani, hogy a lakható bolygók nyomára bukkanjon. Durva közelítéssel azokat a bolygókat hívjuk így, amelyek felszíni hőmérséklete lehetővé teszi, hogy felszínükön esetlegesen folyékony víz legyen jelen. Ahhoz, hogy biztosan kőzetbolygóról legyen szó, kutatók kétszeres földméretnél húzták meg a határt.

A legtöbb jelölt nem bizonyult lakhatónak. Három esetben azonban megfelelő hőmérsékletű és méretű planétára akadtak. Ezek a KOI-1422.02, KOI-2626.01 és KOI-854.01 jelű bolygójelöltek, melyek 0,9, 1,4 és 1,7 földsugarúak és 20, 38, illetve 56 nap alatt kerülik meg a vörösen izzó központi égitestjüket. A rendszerek 3-600 fényév távolságban vannak, csillaguk felszíni hőmérséklete 3100-3200 °C, szemben a Nap 5800 fokos felszíni hőmérsékletével.

A vizsgálat során felfedezett 95 bolygó mérete a csillagból származó sugárzási energia függvényében. A zöld sáv a lakhatósági zónát jelöli. Az összehasonlítás kedvéért a kép felső részén a Naprendszer kőzetbolygóit tüntettük fel.
[C. Dressing (CfA)]

A talált bolygók azt mutatják, hogy a vörös törpék körül gyakoribbak a planéták, mint korábban gondoltuk: 60 százalékuknak van a Neptunusznál kisebb kísérője, tizedük pedig lakható lehet. Figyelembe véve, hogy a Nap környékén található csillagok háromnegyede vörös törpecsillag, adódik, hogy a legközelebbi valószínűleg 13 fényévnél nincs távolabb. Ha ez bebizonyosodik, akkor a közeli bolygókra vadászó, a közeljövőben megvalósuló amerikai és európai űrtávcsövekre fényes jövő vár. Tervekből pedig nincs hiány, ilyenek a NASA TESS és FINESSE, illetve az Európai Űrügynökség CHEOPS, EChO és PLATO nevű missziói. A közeli lakható bolygók azért is nagy jelentőségűek, mert a tervezett 30-40 méteres földi óriástávcsövekkel, illetve a Hubble űrtávcső utódjával, a James Webb űrteleszkóppal ezeknek a bolygóknak a légköri összetétele is vizsgálható lesz. A mostani felfedezés azt jelentheti, hogy akár már 10 éven belül földszerű bolygók légköri viszonyait és lakhatóságát tanulmányozhatjuk majd.

Az eredmények közzététele az Astrophysical Journal c. folyóiratban várható, a kézirat jelenleg bírálat alatt van.

Forrás:

• CfA PR No. 2013-05