A szuperföldek élettelen világok lehetnek
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2014.03.04 07:15.)

Ahogy egyre több exobolygót fedeznek fel, majdnem úgy szaporodnak a rájuk vonatkozó elképzelések is.

A múlt hét egyik vezető tudományos híre volt, hogy a NASA Kepler-űrtávcsövének adatbázisában a csillagfedéseik megfigyelése alapján újabb exobolygókat, méghozzá nem kevesebb mint 715-öt azonosítottak.Ezzel a Naprendszeren kívüli, más csillagok körül ismert bolygók száma hirtelen 1800 körülire emelkedett. A mostani kitűnő „termés” annak tudható be, hogy egy új, hatékony módszerrel a több bolygót is tartalmazó rendszereket szűrték ki, megspórolva ezzel lassú földi megerősítő méréseket.

A most ismert exobolygók méret szerinti eloszlása. A diagramon az oszlopok tetején narancssárga színnel jelölték az új felfedezéseket. Jól látható, hogy a növekedés főleg a kisebb méretkategóriákban ugrásszerű. Az első oszlop a Föld-szerű bolygókat (átmérőjük a mi bolygónkénál legfeljebb 25%-kal nagyobb), a második a szuperföldeket (1,25–2 Föld-átmérő) mutatja. (Kép: NASA Ames / SETI Institute)

Nem csak az exobolygó-felfedezések, de a velük kapcsolatos publikációk száma is szépen növekszik. Ez egyik legutóbbi tanulmány a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society brit csillagászati folyóiratban látott napvilágot. Az osztrák vezetésű kutatócsoport azt modellezte, hogy a kialakuló bolygók kőzetmagjának mérete hogyan befolyásolhatja a bolygó későbbi lakhatóságát. A mára ismert bolygók közül nem egy a csillaga ún. lakhatósági zónájában, vagyis a központi energiaforrástól olyan távolságban kering, ahol elvileg folyékony halmazállapotban előfordulhat a víz. Ez ugyanakkor nem feltétlenül jelent sokat, hiszen semmi sem garantálja, hogy ott az általunk jelenleg ismert (földi) életformák bármelyike valóban elő is fordulna. (Másfelől viszont természetesen azt sem tudjuk, hogy az univerzumban kialakulhattak-e gyökeresen eltérő életformák – ezért aztán jobb híján hasonlóakat keresünk ahhoz, amit már ismerünk.)

Felül a Föld tömegét több mint másfélszeresen meghaladó, alul a Földéhez inkább hasonló bolygó fejlődésének vázlata. Az előbbi kategóriába tartozó bolygók megtartják főleg hidrogénből és héliumból álló, sűrű légkörüket, így a felszínükön kevésbé valószínű, hogy az élet számára kedvező körülmények alakuljanak ki. (Kép: NASA / H. Lammer)

A szimulációk során egy a Naphoz hasonló csillag lakhatósági zónájában levő, 0,1 és 5 földtömeg közötti maggal rendelkező bolygókat vizsgáltak. Az eredmények szerint a már ismert exobolygók listáján meglehetősen nagy számban előforduló szuperföldek az eddig gondoltnál sokkal kevésbé lehetnek ígéretesek az élet előfordulása szempontjából. A szuperföldek vagy találóbban inkább „mini-Neptunuszok” majdnem mindent megőriznek a légkörükben a keletkező bolygórendszer fő alapanyagaiból, a hidrogénből és a héliumból. A könnyű gázok az erősebb tömegvonzás hatására nem szöknek el. A végeredmény egy olyan sűrű, vastag légkör, amelynek alján a nyomás akkora, hogy valószínűtlenné teszi a földihez kicsit is hasonlító élet előfordulását. Így az olyan nemrég felfedezett, a csillaguk lakhatósági zónájában keringő bolygók, mint például a Kepler-62e és Kepler-62f korántsem olyan biztató potenciális „élőhelyek”, mint amilyeneknek elsőre remélték. Ezzel szemben a földtömegnyi vagy kisebb bolygók létezésük első százmillió éve alatt jó eséllyel majdnem teljes, a bolygókezdemény korukban szerzett hidrogénburkuktól megszabadulnak.