Szén-dioxid nyomaira bukkantak a világűrben – ez mindent megváltoztathat
Először sikerült a Naprendszeren kívül közvetlenül is kimutatni a szén-dioxid jelenlétét egy exobolygó-rendszerben – számolt be róla az IFLScience.
A felfedezést a James Webb űrteleszkóp (JWST) tette a HR 8799 nevű csillag körül keringő négy bolygó egyikén, és ez fontos lépés lehet annak megértésében, hogyan keletkeznek a gázóriások – nemcsak máshol, hanem a saját Naprendszerünkben is.
A bolygószületés két útja
A bolygóformálódás elméletének két fő modellje létezik: a „felülről lefelé” és az „alulról felfelé” irány.
Az utóbbi szerint a bolygók szilárd maggal indulnak, amelyet aztán hidrogén és hélium ölel körül – ezt tartják a Jupiter és a Szaturnusz keletkezésének valószínűbb útjának. Hogy ez mennyire általános folyamat, azt más rendszerek megfigyelésével lehet igazolni.
A HR 8799 ideális célpont: körülbelül 30 millió éves, és viszonylag közel, 130 fényévre található. Ráadásul a bolygói még olyan forrók, hogy elegendő infravörös sugárzást bocsátanak ki – így a JWST képes volt közvetlenül is megfigyelni őket.
A JWST új képességei
A James Webb űrtávcső nemcsak a bolygók fényét érzékeli, hanem azt is meg tudja határozni, milyen anyagok vannak a légkörük felső rétegében.
William Balmer, a Johns Hopkins Egyetem doktorandusza és csapata összehasonlította a HR 8799 adatait az 51 Eridani rendszer egyetlen ismert bolygójával. Ez utóbbi kevesebb információt szolgáltatott, de HR 8799 esetében világos jelek mutatták a szén-dioxid jelenlétét.
Ez azért különösen fontos, mert a JWST korábban csak közvetett módon mutatott ki szén-dioxidot, például a WASP-39 b nevű exobolygón. Most először azonban közvetlen módon is sikerült észlelni, ami új dimenziót nyit az exobolygók légkörének vizsgálatában.
Mit árul el a szén-dioxid?
A HR 8799 bolygóinak légkörében a szén-dioxid mellett szén-monoxidot és metánt is kimutattak, ami arra utal, hogy a bolygók eltérő módon és összetételben keletkezhettek. A jelenlévő nehezebb elemek – mint a szén, az oxigén és a vas – megerősítik az alulról felfelé modell helyességét: vagyis ezek az égitestek szilárd magból kiindulva fejlődtek.
Ha a bolygók a felülről lefelé modell szerint alakultak volna, a csillagukhoz hasonló összetételt mutatnának – de a HR 8799 csillagában sokkal kevesebb nehéz elem található, mint a bolygóiban.
A jövő kutatásai
A kutatók további megfigyeléseket javasolnak, hogy pontosabban megértsék a különböző keletkezési folyamatokat. Az ilyen vizsgálatok nemcsak az exobolygók születéséről árulnak el többet, hanem a saját Naprendszerünk múltját is segítenek rekonstruálni.
Ráadásul a szén-dioxidnak különös jelentősége van, ha egyszer kőzetbolygók légkörében is ki lehetne mutatni: ez az anyag akár az élet lehetséges jele is lehet – hiszen a Földön is kulcsszerepet játszik a légköri viszonyok és a biológiai folyamatok szabályozásában.
