Óriás szemgolyókról figyelhetnek a földönkívüliek

A vörös törpecsillagok körül hatalmas szemgolyóra emlékeztető bolygók keringhetnek. Az ötlet meghökkentő, de egyes kutatók megpróbálják eldönteni, lehet-e egy ilyen világban élet.

A vörös törpék aprócska csillagok, de sokan vannak. Tömegük átlagosan csak ötöde a Napénak, és ötvenszer halványabbak a csillagunknál, ám a Világegyetem csillagainak 70 százaléka ebbe a csoportba tartozik. A Kepler űrtávcső legújabb eredményei szerint a vörös törpék legalább fele körül egy vagy több kőzetbolygó kering, amelyek tömege a Földének fele és négyszerese között lehet. Márpedig, ha sokan vannak, akkor nincs kizárva, hogy éppen ezek a bolygók adnak otthont a földönkívülieknek - legalábbis egyes kutatók elképzelése szerint.

A csillagok túlnyomó többsége vörös törpe, bizonyára bolygók is akadnak körülöttük Forrás: NASA

A földönkívüli élet keresésekor fontos szerepet kap a folyékony víz jelenléte. Ennek alapján definiálják az úgynevezett lakható zónát, az ezen belül keringő bolygók felszínén a hőmérséklet éppen megfelelő ahhoz, hogy a víz folyékony halmazállapotú maradjon. A vörös törpék kicsik és halványak, ezért a lakható zóna közelebb esik a csillaghoz, mint a nagyobb és fényesebb csillagoknál. A vörös törpék körül a lakható zóna jellemzően kisebb, mint a Merkúr pályája.

Következésképpen a vörös törpék körül könnyű felfedezni a lakható zónába eső bolygókat, mert közelségük miatt rövid a keringési idejük, tehát szerencsés esetben gyakran elfedik a csillagot. Ha viszont a bolygó nagyon közel kering a csillaghoz, akkor nagy a valószínűsége, hogy keringése kötött (vagy egy idő után azzá válik), tehát keringési ideje megegyezik a tengelyforgási idejével. Ilyenkor - akárcsak a Föld körül kötött keringést végző Hold esetében - a bolygó mindig ugyanazt az oldalát fordítja a csillag felé.

A Gliese 581 jelű vörös törpe körül több bolygó is kering. A "g" jelű akár szemgolyó-föld is lehetne Forrás: NASA

Emiatt a bolygó egyik felét állandóan éri a csillag sugárzása, a túlsó oldalát viszont sohasem. Így alakul ki az a furcsa, kétarcú világ, amelyet egyes kutatók óriás szemgolyóhoz hasonlítanak. A bolygó örök éjszakába boruló oldalát jég boríthatja, míg a napsütötte oldalon tengerek hullámozhatnak. Ha a bolygó valamivel közelebb van a csillaghoz, az is előfordulhat, hogy a nappali oldala felperzselt, kopár sivatag, a folyékony víz pedig csak a két félgömböt elválasztó "szürkületi zónát" alkotó gyűrűben fordul elő - így alakul ki a szemgolyóra emlékeztető mintázat, lásd az alábbi képen.

Ha létezne, és ha tényleg kötött lenne a keringése, akkor akár így is kinézhetne a Szemgolyó-föld. A csillagtól elforduló félgömbjét jég borítaná, míg a "napsütötte" oldalát felperzselné a csillag sugárzása. Ha valamivel távolabb keringene a csillag körül, akkor a jeges vidék előrenyomulna, és a felszín képe valóban némi hasonlóságot mutatna egy óriás szemgolyóval Forrás: NASA

A szemgolyó-földeknek nevezett bolygótípus ötletét a Gliese 581g jelű bolygó adta. Ezt a 20 fényév távolságban lévő exobolygót 2010-ben gyorsan az első lehetséges lakható idegen világnak kiáltották ki, jóllehet később a csillagászok még a létezését is kétségbe vonták. Mindamellett, Raymond Pierrehumbert, a Chicagói Egyetem geofizikusa úgy véli, hogy ha a bolygó létezik, akkor a szemgolyó-földek közé tartozhat. Daniel Angerhausen, a Rensselaer Műszaki Egyetem (Troy, New York, USA) asztrobiológusa szerint már a mai műszereink is alkalmasak a szemgolyó-földek kimutatására, bár pontosan nem tudja, hogyan lenne ez kivitelezhető.

Éppen ezért részletesen modellezni szeretnék a szemgolyó-földeket. A modellekben változtatnák a bolygók tömegét, csillaguktól való távolságát, mágneses terét, a jég összetételét és sűrűségét. A modellek arra is választ adhatnának, hogy a csillagtól milyen távolságban válik a bolygó teljesen vízzel borítottá, illetve hol lesz a Jupiter jégholdjaihoz hasonlatos, ahol legfeljebb a kéreg alatt számíthatunk az élet jelenlétére. Az előbbi esetben az óceán a csillag felé forduló pontban lenne a legmelegebb, belsejében jelentős hőmérsékleti gradiens alakulna ki, de esetleg hatékonyan szállíthatná a hőt a bolygó távolabbi részeire.

Amíg a szemgolyó-földek még csak az asztrobiológusok fantáziájában léteznek, addig az Antarktiszon lehet vizsgálni a jeges és a jégmentes területek határvidékének mikroszkopikus élővilágát Forrás: NASA

A modellek készítésén túl a kutatóknak egyelőre az tervük, hogy a jég és a víz határán élő fajokat tanulmányozzák az Antarktiszon, illetve az ott található mikrobákat a Sao Pauló-i Asztrobiológiai Laboratórium Mars-szimulációs kamrájában a szemgolyó-földek feltételezett fizikai viszonyainak teszik majd ki.

Az ötlet szépséghibája (túl azon, hogy a szemgolyó-földek létezése egyelőre puszta feltételezés) az, hogy a vörös törpecsillagok életük bizonyos szakaszában igen aktívak lehetnek, erős fellángolásokat, kitöréseket produkálhatnak, amelyek idején az ibolyántúli sugárzás a szokásos szint százszorosára-tízezerszeresére erősödhet. Egy ilyen erejű kitörés nemcsak sterilizálhatja a csillaghoz közeli bolygókat, hanem akár egész légkörüktől is megszabadíthatja őket.

Talán a 30 méteres óriástávcső elég lesz a szemgolyó-földek megfigyeléséhez Forrás: NASA

A kutatók abban bíznak, hogy az épülő James Webb-űrtávcsővel ki lehet majd mutatni, hogy valamely exobolygó a szemgolyó-földek közé tartozik-e. Remélik, hogy a későbbi műszerekkel a bolygókon az élet molekuláris jeleit is ki fogják tudni mutatni. Ehhez a Földön a tervezett harminc méteres távcsőre, az űrben pedig a Terrestrial Planet Finderre és hasonló teljesítőképességű kortársaikra lesz szükség.

A kutatók az Astrobiology Magazine honlapján számoltak be elképzeléseikről, amelyekről a Space.com hírportál is tudósított.