2013.08.20. - Szu­per­föld he­lyett szu­per­vé­nusz - egy lak­ha­tó boly­gó­val ke­ve­sebb

Örök kér­dés, hogy mik azok a kri­té­ri­u­mok, ame­lyek az élet le­he­tő­sé­gét jel­zik egy tá­vo­li boly­gón. Leg­utóbb a Föld­nél alig na­gyobb Kep­ler-69c-ről mu­tat­ták ki, hogy még­sem ke­ring csil­la­ga lak­ha­tó­sá­gi zó­ná­já­ban.

Egy­elő­re csak egy olyan boly­gót is­me­rünk (a sa­já­tun­kat), amin ki­ala­kult az élet, és jó ide­ig va­ló­szí­nű­leg ez a szám nem is fog nö­ve­ked­ni. Az ex­o­boly­gó­ku­ta­tó csil­la­gá­szok egyik fő cél­ja je­len­leg olyan pla­né­ták ke­re­sé­se, ame­lye­ken po­ten­ci­á­li­san ki­ala­kul­hat(ott) az élet, a té­má­ban sor­ra je­len­nek meg az újabb és újabb ered­mé­nyek.

A tá­vo­li ex­o­boly­gók­ról erő­sen kor­lá­to­zott in­for­má­ció­mennyi­ség áll a csil­la­gá­szok ren­del­ke­zé­sé­re, így egy­elő­re csak ke­vés kri­té­ri­u­mot tud­nak meg­ad­ni az­zal kap­cso­lat­ban, hogy al­kal­mas-e egy boly­gó az élet meg­je­le­né­sé­re (még ha csak bak­te­ri­á­lis szin­ten is). Ezek kö­zül az egyik leg­fon­to­sabb az úgy­ne­ve­zett lak­ha­tó­sá­gi zó­na de­fi­ní­ci­ó­ja. Ez a csil­lag kö­rül az a tá­vol­ság, ahol a hő­mér­sék­let alap­ján a boly­gók fel­szí­nén elő­for­dul­hat fo­lyé­kony hal­maz­ál­la­po­tú víz. A Nap­rend­szer­ben a Föld ter­mé­sze­te­sen a lak­ha­tó­sá­gi zó­ná­ban he­lyez­ke­dik el, de eb­ben a ré­gi­ó­ban ta­lál­ha­tó a Mars is, a Vé­nusz ugyan­ak­kor már kö­ze­lebb van a Nap­hoz, mint a zó­na bel­ső su­ga­ra.

Az utób­bi évek föld­fel­szí­ni és űr­táv­csö­ves prog­ram­jai szá­mos, más csil­lag kö­rü­li kő­zet­boly­gót ta­lál­tak, vi­szont ezek mind­egyi­ke na­gyobb boly­gónk­nál, ezek az ún. szu­per­föl­dek. Kö­zü­lük a Ca­li­for­nia Ins­ti­tu­te of Tech­no­logy (Cal­Tech) mun­ka­tár­sai a nem­ré­gen ta­lált, a Föld­nél mind­össze 1,7-szer na­gyobb Kep­ler-69c jel­zé­sű boly­gót vet­ték ala­po­san gór­cső alá. Ki­de­rült, hogy a kér­dé­ses pla­né­ta va­ló­já­ban kö­ze­lebb he­lyez­ke­dik el csil­la­gá­hoz, mint a lak­ha­tó­sá­gi zó­na bel­ső pe­re­me, így sok­kal in­kább egy "szu­per­vé­nusz­ról" le­het szó, sem­mint egy szu­per­föld­ről, aho­gyan azt ed­dig fel­té­te­lez­ték.

Szu­per­föld vagy in­kább "szu­per­vé­nusz"? A ku­ta­tók a lak­ha­tó­sá­gi zó­na fo­gal­má­nak fo­lya­ma­tos pon­to­sí­tá­sá­val igye­kez­nek kü­lönb­sé­get ten­ni a kü­lön­bö­ző tí­pu­sú, egy­elő­re még csak köz­ve­tett mó­don vizs­gál­ha­tó, tá­vo­li kő­zet­boly­gók kö­zött.
[NA­SA/JPL-Cal­tech/Ames]

A fen­ti­ek­ből lát­szik, hogy a csil­la­gok lak­ha­tó­sá­gi zó­ná­já­nak meg­ha­tá­ro­zá­sa kri­ti­kus kér­dés, eh­hez pe­dig elő­ször a csil­la­gok ál­tal ki­su­gár­zott ener­gia nagy­sá­gát és in­ten­zi­tás­el­osz­lá­sát kell pon­to­san meg­ál­la­pí­ta­ni. Egy na­gyobb tö­me­gű, for­ró csil­lag lak­ha­tó­sá­gi zó­ná­ja több száz­mil­lió ki­lo­mé­ter­rel kij­jebb to­lód­hat, mint egy ki­sebb, ke­vés­bé me­leg csil­la­gé. Emel­lett fi­gye­lem­be kell ven­ni a boly­gók at­mosz­fé­rá­já­nak össze­té­te­lét is. Ha ugyan­is olyan gá­zok ta­lál­ha­tó­ak a lég­kör­ben, ame­lyek ké­pe­sek el­nyel­ni a be­eső fény je­len­tős ré­szét, úgy a boly­gó "egye­di" lak­ha­tó­sá­gi zó­ná­ja kö­ze­lebb ke­rül a csil­la­gá­hoz. A boly­gó­lég­kör ké­mi­ai össze­té­te­lé­nek ha­tá­sát a Penn Sta­te Uni­ver­sity ku­ta­tói vizs­gál­ták meg, nem­rég meg­je­lent cik­kük a je­len­le­gi szten­derd a té­má­ban. A Kep­ler-69c vizs­gá­la­tát vég­ző cso­port is az ő mo­dell­jük­kel vé­gez­te a lak­ha­tó­sá­gi zó­na ha­tá­ra­i­nak fi­nom­han­go­lá­sát, ki­egé­szít­ve a boly­gó csil­la­ga ál­tal ki­su­gár­zott ener­gia­mennyi­ség min­den ed­di­gi­nél pon­to­sabb meg­ha­tá­ro­zá­sá­val.

Ha a boly­gó a lak­ha­tó­sá­gi zó­ná­ban ke­ring, at­tól még egy­ál­ta­lán nem biz­tos, hogy ide­á­lis te­rep az élet ki­ala­ku­lá­sá­hoz. A szá­mos kri­ti­kus pa­ra­mé­ter kö­zül a csil­lag­ak­ti­vi­tás is vizs­gál­ha­tó, amely ma­gá­ba fog­lal­ja a csil­lag lég­kö­ré­ben le­ját­szó­dó ki­tö­ré­se­ket és anyag­ki­do­bó­dá­so­kat. Az ezek­ből szár­ma­zó io­ni­zá­ló su­gár­zás el­le­he­tet­le­nít­he­ti az élet ki­ala­ku­lá­sát a boly­gók fel­szí­nén, ugyan­ak­kor ha egy pla­né­tán nagy ki­ter­je­dé­sű óce­á­nok ta­lál­ha­tó­ak, azok meg­fe­le­lő vé­del­met nyújt­hat­nak a ká­ros su­gár­zás el­len a víz­be­li élet­for­mák szá­má­ra. A Na­punk­nál jó­val ak­tí­vabb fler­csil­la­gok ese­té­ben azon­ban ez is ke­vés le­het, a ha­tal­mas ener­gi­á­jú és se­bes­sé­gű anyag­ki­do­bó­dá­sok ugyan­is egy­sze­rű­en le­fúj­hat­ják a kör­nye­ző boly­gók at­mosz­fé­rá­it.

A kö­vet­ke­ző nagy lé­pést az élet hor­do­zá­sá­ra po­ten­ci­á­li­san al­kal­mas ex­o­boly­gók ku­ta­tá­sá­ban a NA­SA James Webb űr­te­lesz­kóp­ja je­len­ti majd, amely né­hány éven be­lül kezd­he­ti meg mun­ká­ját. Bár még ez az esz­köz sem lesz al­kal­mas Föld mé­re­tű boly­gók at­mosz­fé­rá­já­nak pon­tos vizs­gá­la­tá­ra, az ezt kö­ve­tő táv­cső­ge­ne­rá­ci­ók­kal akár olyan, oxi­gén­nel, szén-di­o­xid­dal, víz­zel vagy me­tán­nal bí­ró lég­kört is ki­mu­tat­ha­tunk, amely boly­gónk egy pon­tos má­sá­hoz tar­to­zik.

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

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2013.07.17.