iPon Hírek

Exobolygók légköri vizsgálata

Dátum | 2012. 06. 28.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Június közepéig 778 felfedezettnek tekintett (tehát megerősített) exobolygót tartunk számon. A technika fejlődésével egyre jobb adatokkal rendelkezünk ezek tömegéről és pályájáról is, felépítésük megállapítása azonban továbbra is nehézségekbe ütközik. Az ok nyilvánvaló: az exobolygók nagyon aprócskák az őket körülvevő hatalmas űrbéli terekhez képest, és általában nagyon kevés fényt bocsátanak ki. Éppen ezért annak megállapítása, hogy egy adott bolygó rendelkezik-e légkörrel, nem könnyű feladat, arra pedig még nehezebb rájönni, hogy ha igen, akkor milyen gázokat tartalmaz ez az atmoszféra.

A tau Bootis B katalógusjelű exobolygó vizsgálata során azonban felmerült egy új módszer alkalmazásának lehetősége, melynek révén a légkör egyes komponensei azonosíthatóvá válhatnak. Matteo Brogi és kollégái a chilei Very Large Telescope (VLT) segítségével szén-monoxid molekulákat mutattak ki az égitest atmoszférájában, az eredmények alapján pedig pontosítani tudták a bolygó pályájára és tömegére vonatkozó információkat is.

A HD 209458 rendszere
Az ominózus exobolygó egyike a legkorábban felfedezett ilyen objektumoknak: 1996-ban pillantották meg először, amint F típusú központi csillaga körül kering. A bolygó tömege nagyjából hatszorosa a Jupiterének, és a Merkúr távolságának tizedére kering csillagától. Ezzel a forró jupiterek közé sorolódik.

A szakértők már korábban is azonosítottak bizonyos összetevőket más rendszerek bolygóinak légkörében, de ezeket a méréseket átvonulások alatt végezték, vagyis amikor a bolygó egy vonalba került saját csillagával és a Földdel, kis mértékben csökkentve csillagának látszólagos fényességét. A legjelentősebb ilyen megfigyelést a HD 209458 B jelű bolygón hajtották végre, a vizsgálat nátrium, víz, hidrogén és fémoxidok (titán, vanádium) jelenlétét mutatta ki. A tau Bootis B pályája azonban olyan, hogy tőlünk nem figyelhető meg a fedési módszerrel. Ellenben még közelebb kering csillagához, mint a HD 209458 B, ami miatt magasabb a légkör külső rétegeinek hőmérséklete, így a bolygó nappali fele igen fényesnek mutatkozik az infravörös tartományban.

Légkörvizsgálat fedési módszerrel ‒ csak minden ezredik bolygórendszernél alkalmazható
A bolygó spektrumának vizsgálatához a VLT CRIRES nevű műszerét használták, amely nagyon érzékeny az infravörös hullámhosszakban. Az elektromágneses spektrum ezen szeletkéjét vizsgálva van a legjobb esély arra, hogy mérés után a bolygó és a csillag jelei különválaszthatóak lesznek. A kutatók kifejezetten szén-monoxid molekulák nyomait keresték, mivel a közeli csillag ultraibolya sugárzásának hatására ilyeneknek várhatóan keletkezniük kell a légkörben.

Meg is találták a színképben a szén-monoxid abszorpciós vonalát, és a jel változásainak segítségével a bolygó pályájáról is pontosabb képet kaptak. Ezt a módszert rendszerint kettőscsillagok mozgásának megismerésére alkalmazzák, most először azonban egy exobolygón is bevethetőnek bizonyult. Az új adatok alapján kiderült, hogy a bolygó nehezebb, mint eddig gondolták, tömege 5,67‒6,23-szorosa a Jupiter tömegének, pályája pedig nagyjából kör alakú, és 45 fokos szöget zár be a Föld pályasíkjával.

A tau Bootis rendszere a viszonylag könnyen tanulmányozhatók közé tartozik, mivel csillagászati léptékben nagyon közel található a Földhöz, mindössze 51 fényévnyire. Az exobolygó ráadásul igen közel kering csillagához, ami még egyszerűbbé teszi megfigyelését. A csillagászok azonban bizakodnak abban, hogy az új módszer más, távolabbi objektumok esetében is használható lesz, különös tekintettel a fedési módszerrel nem tanulmányozható bolygókra, mely utóbbi csak minden ezredik bolygórendszer esetében alkalmazható.

A tau Bootis rendszere
 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!