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.