Minden nap egy új év a lávabolygón

A Kepler-78b tűzgolyóplanéta mindössze 8,5 óra alatt kerüli meg központi égitestjét.

A Kepler-űrteleszkóp által rögzített ultrapontos fotometriai adatok alapján a Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatói a Kepler-78 katalógusjelű csillag körül olyan földméretű bolygót fedeztek fel, amely mindössze 8,5 óra alatt kerüli meg központi égitestjét, ezzel pedig az eddig detektált egyik legrövidebb keringési periódusú planéta.

A Kepler-78b nagyon közel mozog a csillagához, a pályasugara csak háromszorosa a Kepler-78 sugarának, emiatt a becsült felszíni hőmérséklete meghaladhatja a 3 ezer kelvint. Ebben a pokoli környezetben a bolygó felső rétege valószínűleg teljesen megolvadt, kavargó lávaóceánná változtatva a felszínt.

A Kepler-78b esetében további érdekesség, hogy a kutatóknak sikerült a bolygó által kibocsátott fényt is detektálni, első alkalommal ilyen kis méretű planétánál.

Nagyobb teleszkópokkal tanulmányozva ez alapján lehetőség nyílhat majd részletesebb információ szerzésére a bolygó felszínének összetételéről és fényvisszaverő képességéről is. A csillag és a bolygó nagyon kicsi távolsága miatt abban is reménykednek, hogy kimutatható lesz a planétának a csillagra gyakorolt gravitációs hatása is, így a Kepler-78b lehet az első olyan Föld méretű exobolygó, melynek a tömegét is pontosan ismerjük majd.

További kutatókkal kiegészülve ugyanezen csoport tagjai a már korábban felfedezett KOI 1843.03 jelű bolygót is vizsgálták, melynek keringési periódusa még rövidebb, csak 4 és egynegyed óra. A Saul Rappaport által vezetett kutatás eredménye szerint ahhoz, hogy a bolygó stabilan keringhessen ilyen rövid periódusú – következésképpen a csillaghoz nagyon közeli – kötött pályán, nagyon nagy sűrűségűnek kell lennie: Josh Winn szerint valószínűleg szinte teljes egészében vasból állhat, különben az árapály-erők már darabokra szaggatták volna.

Winn és kollégái olyan bolygók nyomai után kutatva fésülték át a Kepler-adatokat, melyek néhány nap alatt kerülik meg csillagukat, így őket is meglepte a néhány órás keringési idejű planéták detektálása.

A földméretű bolygókra utaló periodikus, de nagyon kicsiny fényességcsökkenés keresése a Kepler által vizsgált sok tízezer csillag esetében rendkívül időigényes feladat. A periodikus jelek azonosításának klasszikus módszere a fénygörbék Fourier-analízise, így a csoport egyik tagja, Roberto Sanchis-Ojeda egyetemi hallgató is ezzel a módszerrel szűrte ki első körben a további vizsgálatra érdemes csillagokat.

Vannak azonban egyéb olyan jelenségek, melyek periodikus jelet eredményeznek a fénygörbén, például egy kísérőcsillag fedése, Sanchis-Ojeda ezért nem csak azokat a periodikus fénycsökkenéseket kereste, melyek akkor következnek be, amikor a bolygó a csillag előtt halad el, hanem azokat a még sekélyebb jeleket is, melyek a bolygó csillag mögé kerülésekor jelennek meg. Persze esély erre csak akkor van, ha a planétának van saját fénye is, ami az általa visszavert fénnyel együtt a műszerek érzékenységi határán belül összemérhető a csillag által kibocsátott sugárzással.

A saját fény oka lehet a felszíni forró láva, a visszaverté pedig a légköri pára. Sanchis-Ojeda elmondása szerint ezen másodlagos, árulkodó fényességcsökkenések megpillantása és jelentésük felismerése valóban „bizsergető” pillanat volt.

A Kepler-78b körülbelül negyvenszer közelebb kering a viszonylag fiatal, a Napnál kétszer gyorsabban forgó csillagához, mint a Merkúr a Naphoz, így – bár mérete a Földéhez hasonló – óriási hőmérséklete miatt az élet hordozására minden bizonnyal alkalmatlan.

Egyéb, szintén rövid keringési periódusú bolygók esetében azonban más lehet a helyzet, így Winn és csoportja most barna törpék körül keringő planéták után kutat, melyeknél a néhány napos keringési idő a csillag alacsony hőmérséklete miatt nem feltétlenül jelent olyan pokoli körülményeket, mint például a Kepler-78b esetében.

Az eredményeket részletező szakcikkek az Astrophysical Journal és az Astrophysical Journal Letters c. folyóiratokban jelentek meg.

A Kepler-űrteleszkóp által rögzített ultrapontos fotometriai adatok alapján a Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatói a Kepler-78 katalógusjelű csillag körül olyan földméretű bolygót fedeztek fel, amely mindössze 8,5 óra alatt kerüli meg központi égitestjét, ezzel pedig az eddig detektált egyik legrövidebb keringési periódusú planéta. A Kepler-78b nagyon közel mozog a csillagához, a pályasugara csak háromszorosa a Kepler-78 sugarának, emiatt a becsült felszíni hőmérséklete meghaladhatja a 3 ezer kelvint. Ebben a pokoli környezetben a bolygó felső rétege valószínűleg teljesen megolvadt, kavargó lávaóceánná változtatva a felszínt. A Kepler-78b esetében további érdekesség, hogy a kutatóknak sikerült a bolygó által kibocsátott fényt is detektálni, első alkalommal egy ilyen kis méretű planétánál. Nagyobb teleszkópokkal tanulmányozva ez alapján lehetőség nyílhat majd részletesebb információ szerzésére a bolygó felszínének összetételéről és fényvisszaverő képességéről is. A csillag és a bolygó nagyon kicsi távolsága miatt abban is reménykednek, hogy kimutatható lesz a planétának a csillagra gyakorolt gravitációs hatása is, így a Kepler-78b lehet az első olyan földméretű exobolygó, melynek a tömegét is pontosan ismerjük majd.

További kutatókkal kiegészülve ugyanezen csoport tagjai a már korábban felfedezett KOI 1843.03 jelű bolygót is vizsgálták, melynek keringési periódusa még rövidebb, csak 4 és egynegyed óra. A Saul Rappaport által vezetett kutatás eredménye szerint ahhoz, hogy a bolygó stabilan keringhessen ilyen rövid periódusú - következésképpen a csillaghoz nagyon közeli - kötött pályán, nagyon nagy sűrűségűnek kell lennie: Josh Winn szerint valószínűleg szinte teljes egészében vasból állhat, különben az árapály-erők már darabokra szaggatták volna.

Fantáziarajz a Kepler-78b katalógusjelű földméretű exobolygóról, amely mindössze 8,5 óra alatt kerüli meg csillagát, ezzel a valaha detektált egyik legrövidebb keringési periódusú planéta.
[Cristina Sanchis Ojeda]

Winn és kollégái olyan bolygók nyomai után kutatva fésülték át a Kepler-adatokat, melyek néhány nap alatt kerülik meg csillagukat, így őket is meglepte a néhány órás keringési idejű planéták detektálása. A földméretű bolygókra utaló periodikus, de nagyon kicsiny fényességcsökkenés keresése a Kepler által vizsgált sok tízezer csillag esetében rendkívül időigényes feladat. A periodikus jelek azonosításának klasszikus módszere a fénygörbék Fourier-analízise, így a csoport egyik tagja, Roberto Sanchis-Ojeda egyetemi hallgató is ezzel a módszerrel szűrte ki első körben a további vizsgálatra érdemes csillagokat. Vannak azonban egyéb olyan jelenségek, melyek periodikus jelet eredményeznek a fénygörbén, például egy kísérőcsillag fedése, Sanchis-Ojeda ezért nem csak azokat a periodikus fénycsökkenéseket kereste, melyek akkor következnek be, amikor a bolygó a csillag előtt halad el, hanem azokat a még sekélyebb jeleket is, melyek a bolygó csillag mögé kerülésekor jelennek meg. Persze esély erre csak akkor van, ha a planétának van saját fénye is, ami az általa visszavert fénnyel együtt a műszerek érzékenységi határán belül összemérhető a csillag által kibocsátott sugárzással. A saját fény oka lehet a felszíni forró láva, a visszaverté pedig a légköri pára. Sanchis-Ojeda elmondása szerint ezen másodlagos, árulkodó fényességcsökkenések megpillantása és jelentésük felismerése valóban \"bizsergető\" pillanat volt.

A Kepler-78b körülbelül negyvenszer közelebb kering a viszonylag fiatal, a Napnál kétszer gyorsabban forgó csillagához, mint a Merkúr a Naphoz, így - bár mérete a Földéhez hasonló - óriási hőmérséklete miatt az élet hordozására minden bizonnyal alkalmatlan. Egyéb, szintén rövid keringési periódusú bolygók esetében azonban más lehet a helyzet, így Winn és csoportja most barna törpék körül keringő planéták után kutat, melyeknél a néhány napos keringési idő a csillag alacsony hőmérséklete miatt nem feltétlenül jelent olyan pokoli körülményeket, mint például a Kepler-78b esetében.

Az eredményeket részletező szakcikkek az Astrophysical Journal és az Astrophysical Journal Letters c. folyóiratokban jelentek meg.