Két Földhöz hasonló bolygó ütközött össze

Vágólapra másolva!
Egy születő bolygórendszerben olyan törmeléket azonosítottak, amelyet két, korábban már összeállt, Földünkhöz hasonló égitest ütközése termelhetett. Ez minden korábbinál erősebb közvetett bizonyítékot jelent a bolygónkhoz hasonló, szilikátos összetételű és viszonylag nagy méretű kőzetbolygók születésére.
Vágólapra másolva!

Az ismert Naprendszeren kívüli bolygók (exobolygók) száma idén nyáron lépte át a 250-et. Az eddigi megfigyelések alapján állítható, hogy a csillagok keletkezése általában együtt jár bolygók kialakulásával is. A jelenleg alkalmazott megfigyelési módszerek elsősorban a planéták gravitációs terének az adott csillagra kifejtett hatását tanulmányozzák, valamint azt a jelenséget keresik, amikor az exobolygó csillaga előtt elhaladva látszólag csökkenti annak a fényét. Mindkét módszer a nagy tömegű, illetve nagy méretű, a Jupiterhez hasonló planétákra érzékeny - ezért fontosak a kisebb, Földünkhöz hasonló égitestek kialakulására utaló jelek.

Minden korábbinál erősebb közvetett bizonyíték

A születő csillagok körüli porkorongokat fejlődési állapotuk alapján két nagy csoportra osztják: a fiatal égitesteknél a porkorong szilárd szemcséit az eredetileg is a zsugorodó anyagban található por alkotja. Ez az anyag a továbbiakban nagyobb égitestekké, bolygócsírákká kondenzálódik - tehát a korong portartalma csökken. Azonban az összállás során átmenetileg ismét megnövekedhet a pormennyiség, amikor a növekvő bolygócsírák ütközni kezdenek. Idővel a bolygórendszer végleg "letisztul", és a poranyag mennyisége ismét lecsökken. Amennyiben a poranyag összetételét tekintve a Földre hasonlít, az közvetett módon utal arra, hogy a rendszerben már bolygónkhoz hasonló, nagyobb planéták is összeálltak.

A közelmúltban sikerült minden korábbinál erősebb közvetett bizonyítékot találni a fenti folyamatra, azaz a Földhöz hasonló, szilikátos összetételű és viszonylag nagy méretű kőzetbolygók születésére.

A kérdéses rendszer a Pleiadok (Fiastyúk) nyílthalmazban található, csillaga pedig Napunkhoz hasonló, de annál fiatalabb égitest. A körülbelül 100 millió éves égitestet (jele HD23514) az északi Gemini teleszkóppal vizsgálták az infravörös tartományban. Az objektum irányából rögzített infravörös sugárzás a csillag körüli poranyagtól származott, amely a csillaghoz közeli (0,5 és 2 CSE között húzódó) zónából érkezett. Ez a Naprendszerben nagyjából a Merkúr és a Mars pályája közötti térséghez fogható.

A megfigyelt por össztömege nagyobb annál, mint amit a korábban azonosított, hasonló képződmények többségénél találtak. Mennyisége arra utal, hogy két viszonylag nagyobb, legalább Hold méretű objektum ütközött a rendszerben, és azok robbanásakor szóródott szét a törmelék. Az ütközés méretét tekintve nagyságrendileg ahhoz az eseményhez hasonlíthatott, mint amikor az ősi Föld azzal a körülbelül Mars méretű égitesttel találkozott, amelynek nyomán a Hold anyaga kirobbant bolygónkból.

Forrás: Lynette R. Cook, Gemini Observatory

Fantázáiarajz két ütköző, fiatal bolygóról (Lynette R. Cook, Gemini Observatory)

A kutatócsoport egy másik csillagnál, a BD +20307 jelű objektumnál is talált Föld-típusú égitestek létezésére, pontosabban szintén azok ütközésére utaló nyomokat. Ez az Aries (Kos) csillagképben, tőlünk kb. 300 fényévre lévő és kb. 400 millió éves csillag. Utóbbi és a fent említett égitest körül nagyságrendileg 100 ezerszer, illetve milliószor annyi por mutatkozott, mint a Nap körül. Mindkét objektum anyagkorongja a bolygókeletkezés utolsó és heves fázisában lehet, amikor a már összeállt, viszonylag nagy méretű, Föld-típusú bolygócsírák vagy bolygók ütköznek egymással.

Távoli Földek nyomában

Mivel az élet létezésére egyelőre csak egyetlen példát ismerünk (saját bolygónkról), kiemelt terület a Földhöz hasonló exobolygók keresése. Ha az exobolygók tömegét, méretét és sűrűségét együttesen tekintjük, akkor elmondható, hogy Földünkhöz hasonló planétát eddig még nem találtak. Ennek fő okai a jelenlegi megfigyelési módszerek korlátai lehetnek: elméleti számítások alapján ma még nem is sikerülne kimutatni egy átlagos Föld-típusú bolygót. A gyorsan fejlődő műszerek teljesítménye azonban egy évtized múlva várhatóan már ezt is lehetővé teszi.

A Föld-típusú exobolygók számát, előfordulási valószínűségét csökkenhetik az ún. forró Jupiterek, a csillagokhoz közeli óriásbolygók. Itt ugyanis az óriásbolygó befelé vándorlása során (lásd korábbi cikkünket) a Földhöz eredetileg hasonló helyzetű planéták kilökődhettek. Ugyanakkor, mivel a vándorló óriásbolygók az anyagkiszórást a csillaghoz közel is folytatják, az innen kipenderített törmelék egy része a kilökött Föld-típusú bolygók helyére juthat, ahol új planéták keletkezhetnek belőle. Mindezek fényében fontos a cikkben vázolt törmelékanyag megfigyelése, amely már kialakult, Föld-típusú bolygók létezésére utal.