Képzeld, bolygók, amik könnyebbek a vattacukornál!
Hadd meséljek valamiről, ami tényleg lesújtotta az agyamat ezen a héten. Csillagászok két bolygót találtak odakint a kozmoszban, amelyek — és itt jön a lényeg — kisebb sűrűségűek, mint a vattacukor. Igen, jól olvasod. Tudományos bizonyítékokkal alátámasztva léteznek olyan világok a Voláns csillagképben (igen, a Repülő Halban, ha kíváncsi vagy), amelyek puhábbak, mint amit a vidámparkokban árulnak.
A kutatást az Oxfordi Egyetem kutatói vezették, francia és brit kollégákkal kiegészülve. Őszintén? Szerintem ez az egyik legmenőbb űrkutatási felfedezés mostanában.
Ismerjétek meg TOI-791 b-t és TOI-791 c-t
Szóval, mivel is van dolgunk? A két bolygó egy csillag körül kering, nagyjából 1110 fényévnyire a Földtől. Mindkettő nagyjából Jupiter-méretű — a mi Naprendszerünk egyik legnagyobbika —, de itt kezdődik az igazi őrület.
A Jupiter kövér. Sűrűsége nagyjából 1,33 gramm köbcentiméterenként. Szilárd, testes, bolygószerű. Most hasonlítsd össze ezekkel az újdonsültakkal: az egyikük sűrűsége mindössze 0,038 gramm köbcentiméter, a másiké pedig 0,047 gramm köbcentiméter. Ez azt jelenti, hogy a Jupiter nagyjából 28-35-ször sűrűbb, mint ezek a vattacukor-ikrek.
Hogy érzékeltetem: maga a vattacukor nagyjából 0,05 gramm köbcentiméter sűrűségű. Szóval ha valahogy lebegni tudna egy darab kárpáti cukorka az űrben, technikailag sűrűbb lenne, mint ezek a teljes bolygók. Hát nem elképesztő?
Az önkéntes kutatók, akik először észrevették őket
Imádom ebben a sztoriban, hogy hétköznapi emberek segítettek megtalálni ezeket a bolygókat. A Planet Hunters TESS projekt — egy olyan polgári tudományos kezdeményezés, ahol önkéntesként bárki átböngészheti az űrteleszkópok adatait — először 2019-ben és 2023-ban jelezte ezeket a világokat. Ez csak azt mutatja, hogy nem kell doktorátus a valódi csillagászati felfedezésekhez. Nem cool?
Az adatok a NASA TESS műholdjáról érkeztek, amely a csillagokat figyeli, hátha észlel apró fényességcsökkenéseket, amelyek bolygóátvonulásra utalhatnak. Amikor ezek a behunyások megjelentek a TOI-791 rendszerben, a kutatók tudták, hogy van valami érdekes a kezükben.
Miért volt létfontosságú az Antarktisz
Itt van egy részlet, ami igazán lenyűgözött: a felfedezés egy részét az Antarktiszról érkező megfigyelések tették lehetővé. Pontosabban, a Concordia Állomáson lévő ASTEP teleszkóp éveken át figyelte ezt a rendszert.
De miért az Antarktisz? Nos, a bolygóknak több mint 11 órába telik átvonulni a csillaguk előtt — 11 órába! Ez rendkívül hosszú egy átvonulás megfigyeléséhez. A legtöbb földi teleszkóp nem tud ennyi ideig egyfolytában figyelni, mert a nappalok és az időjárás közbeszólnak. Viszont az Antarktiszon a tél folyamán hónapokig tart a szakadatlan sötétség. A kutatók szó szerint órákon át nézhették, ahogy ezek a bolygók áthaladnak a csillaguk előtt, megállás nélkül. A tanulmány szerint ezek a valaha földről teljes egészében megfigyelt leghosszabb bolygóátvonulások.
Ez már az odaadás netovábbja. Antarktiszi csillagászok, akik embertelen körülmények között bírják a hideget, csak azért, hogy megfigyeljék, amint néhány bolygó elsuhan mellettük. Tisztelem az ilyen szintű tudományos elkötelezettséget.
Táncolnak egymás körül
Ezek a bolygók nem függetlenül lebegnek — gravitációs táncban vannak egymással. Pontosabban, 5:3-as középmozgás-rezonanciában vannak. Mit jelent ez emberi nyelven? Minden öt alkalommal, amikor a belső bolygó megkerüli a csillagot, a külső bolygó majdnem pontosan háromszor teszi meg ugyanezt. Ahogy keringenek a csillaguk körül, folyamatosan húzzák egymást, és ezek a gravitációs rángatások apró időzítési eltéréseket okoznak az egyes átvonulások között.
A tudósok ezekből a parányi időeltolódásokból számították ki a bolygók tömegét. Hihetetlenül ravasz megoldás — olyan, mintha két zenészt hallgatnál, akik kicsit el vannak csúszva egymáshoz képest, és ebből próbálnád kitalálni, hol állnak.
Hogyan lesz egyáltalán ilyen könnyű egy bolygó?
Itt kezdődik az igazi rejtély. Hogyan alakul ki egy egész bolygó, ami sűrűbb a fondant cukornál?
A vezető elmélet szerint ezek a bolygók hatalmas atmoszférával rendelkeznek, főleg hidrogénből és héliumból. Képzeld el úgy: van egy kicsi, sziklás mag, de körülötte egy hatalmas, puffadt gázburkolat van. Ez a gáz rengeteg helyet foglal, de nem ad hozzá sok tömeget, így az eredő sűrűség meglepően alacsony.
A tudósok úgy gondolják, hogy ezek a puffadt atmoszférák akkor alakulhatnak ki, amikor a bolygók sokkal távolabb vannak a csillaguktól, a protoplanetáris korong — a fiatal csillagokat körülvevő forgó gáz- és porköd — hidegebb régióiban. Ezekben a fagyos külső tartományokban a gáz sokkal könnyebben felhalmozódhat egy szilárd mag körül.
A probléma? Ezek a bolygók most jóval közelebb látszanak lenni a csillagukhoz, mint ahol valószínűleg keletkeztek. Tehát valaminek befelé kellett húznia őket az idők során. De minek? Ez az a rejtvény, amit a tudósok még mindig próbálnak megfejteni.
Csak maroknyian léteznek
Íme, milyen ritkák ezek a szuper-puffadt bolygók: az egész univerzumban mindössze négy másik bolygórendszerben ismerünk több szuper-puffadt bolygót. Négy! A milliárdnyi csillag közül ezeket a rendszereket az ujjainkon meg tudjuk countolni. Ezért akkora szó, hogy kettő is van együtt a TOI-791 rendszerben — rendkívül ritka lehetőség tanulmányozni, hogyan keletkeznek és fejlődnek ezek a szokatlan világok.
Dr. George Dransfield Oxfordból jól fogalmazott: „Csak maroknyi ilyen szuper-puffadt bolygót ismerünk, és még ritkább, hogy kettő ugyanabban a rendszerben legyen. Rendkívül alacsony sűrűségük miatt izgalmas célpontok a bolygórendszerek keletkezésének és evolúciójának megértéséhez."
Mi következik?
A csapat a James Webb Űrteleszkópot szeretné ráirányítani ezekre a világokra, hogy kiderítsék, mi van az atmoszférájukban. Reménykednek, hogy sikerül kimutatniuk szén-, nitrogén- és oxgénvegyületeket, amelyek segíthetnek megérteni, honnan származnak ezek a bolygók és miből állnak.
Nem tudom, neked hogy van, de én őszintén alig várom, hogy halljunk az eredményekről. Az univerzum folyamatosan meglep minket olyan világokkal, amelyek nem úgy viselkednek, ahogy várnánk. És őszintén? Ez teszi a csillagászatot annyira izgalmassá. Minden alkalommal, amikor azt hisszük, már értjük, hogyan működnek a bolygók, valami ilyesmi jön és emlékeztet minket, mennyi mindent kell még megtanulnunk.
Szóval ezek a bolygók egészségére — a vattacukor-óriások, amelyek egy távoli csillag körül lebegnek, fényévekre bármitől, amit könnyen megérthetnénk. Csak így tovább, TOI-791 b és c. Furcsák vagytok, és pont ezért imádunk titeket.