Barna törpék körül is születhetnek bolygók

Első alkalommal sikerült bolygók keletkezéséhez szükséges anyagkristályokat kimutatni barna törpék körül. A normális csillagoknál megfigyelthez hasonló módon tehát, itt is megindulhat a bolygók keletkezése.

Forrás: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)Fantáziarajz egy barna törpe körüli korongban növekvő szemcsékről

A bolygókeletkezés egyik nagy kérdése, vajon létrejönnek-e planéták a barna törpék, azaz a "félresikerült csillagok" körül is, avagy a kísérők csak a "normális" csillagok velejárói? Barna törpéknek nevezzük a csillagokhoz hasonló módon keletkezett, de kb. 0,08 naptömeg alatti objektumokat. Kis tömegük miatt belsejükben nem alakulnak ki olyan körülmények, amelyek lehetővé teszik a fősorozati csillagokra jellemző hidrogén-hélium fúziós reakciókat. Ezek az objektumok életük elején, az összeállás során felhalmozódott hő révén még erősen sugároznak, de aztán fokozatosan kihűlnek.

A Spitzer-űrteleszkóppal hat fiatal barna törpét vizsgáltak. Az objektumok a Kaméleon csillagkép irányában, 520 fényév távolságban helyezkednek el, tömegük a Jupiterének 40-70- szerese, koruk pedig 1 és 3 millió év közötti. Apai Dániel (University of Arizona, NAI) és kollégáinak mérései alapján, a hat célpont közül ötnél a "normál" csillagok keletkezésekor megfigyelthez hasonló anyagok találhatók az objektumot övező anyagkorongban. Ezekből a szemcsékből később bolygók állhatnak össze.

Az öt korongban sikeresen azonosították az olivint, az egyik leggyakoribb szilikátásványt, a keletkező bolygók egyik alapvető építőkövét. A kisebb szemcsék mellett előfordultak nagyobb kristályok is, és a méreteloszlás arra utal, hogy a korongban  fokozatos szemcsenövekedés zajlik. Az anyagkorongok lapultak, ami szintén a szemcsék növekedésére, a szimmetriasíkban történő koncentrálódására utal.

A barna törpék körül keletkező bolygók jellemzői azonban részben eltérhethetnek a nagyobb tömegű, normális csillagok körül kialakult társaikétól. Egy barna törpe környezetében ugyanis más hőmérséklet uralkodik, amely a kialakuló ásványok összetételét, térbeli övezetességét is befolyásolja.

Élet egy barna törpe bolygóján

Ez az első alkalom, hogy ilyen szemcséket sikerült születő barna törpék körül azonosítani. A megfigyelés arra utal, hogy az exobolygók és a Földön kívüli élet keresése szempontjából ezek az objektumok is érdekes célpontok lehetnek. Szerepüket tovább hangsúlyozza, hogy az új kutatások fényében a földi élet keletkezése nem bolygónk felszínén, hanem a felszín alatt, vulkanikusan fűtött és vízzel átjárt környezetben történhetett. Hasonló körülmények egy barna törpe bolygóján is kialakulhatnak - hiszen ebben nem játszik szerepet a központi égitest sugárzása.

Egy ilyen planétán az esetleg létrejött élet további fejlődésével kapcsolatban viszont, már érezhető a normális központi csillag hiánya. Egy barna törpe ugyanis csak élete elején sugároz erősen, később folyamatosan halványodik. Eszerint az elméleti zóna, ahol egy bolygón a beeső napsugárzás miatt megjelenhet a folyékony víz, egy barna törpe körül idővel zsugorodik, egyre közelebb kerül a központi égitesthez. Ugyanakkor nem szabad elfelejteni, hogy az ilyen, úgynevezett lakhatósági zónák jelenleg nem többek egyszerű elméleti modellnél - és egy barna törpe körüli bolygó jellemzőit ma még nagyon nehéz megbecsülni.