Léteznek nem gömb alakú bolygók?

Elnézést, nem gömb, hanem geoid.

Bármikor nagyobb égitesteket látunk, legyen szó bolygóról, csillagról vagy fekete lyukról, azok gömb alakúak – eltekintve persze a nagyobb rendszerektől, mint a galaxisok. Ha esetleg figyeltünk földrajz vagy fizika órán, még azt is tudhatjuk, hogy Földünk nem szabályos gömb, ugyanis az Egyenlítőnél kidudorodik, míg a sarkokon laposabb. De miért?

A bolygó a gravitáció miatt kerek: gravitációja minden oldalról egyformán vonzza, magyarázza a NASA. A gravitáció a középpontból a széleket húzza, mint a biciklikerék küllői. Ez teszi a bolygó általános alakját gömbbé – ami ugyebár egy háromdimenziós kör.

Valójában a bolygók definíció szerint gömbölyűek; ugyanis a bolygók csillagászati meghatározása kiköti, hogy elegendő tömeggel kell rendelkezniük ahhoz, hogy a gravitációjukat gömb alakúvá húzzák.

„Valójában a bolygók egyik feltétele, hogy elegendő tömegük legyen ahhoz, hogy kerekek legyenek” – mondta Susana Barros, a portugál Asztrofizikai és Űrtudományi Intézet vezető kutatója a Live Science-nek.

Nem gömb, hanem geoid

Ez azonban nem feltétlenül jelenti azt, hogy a bolygók tökéletes gömbök. „Kerekeknek nevezzük őket, de valójában nem tökéletesen kerekek, beleértve a mi Földünket is” – mondta Amirhossein Bagheri, a California Institute of Technology bolygótudományi és geofizikai kutatója.

A Földnek és a hozzá hasonló bolygóknak gyakran van egy dudor az egyenlítő körül, amelyet a centrifugális erő, vagyis a kifelé ható erő okoz, amely egy forgó tárgyra hat. A Földön ez a kidudorodás csekély, de jelentős hatással bír. A centrifugális erő és a Föld középpontjától való távolság különbségei miatt a dolgok súlya az egyenlítőnél körülbelül 0,5%-kal kisebb, mint a pólusoknál.

Ez a hatás azonban megfelelő körülmények között drámai lehet. „Ha a bolygó nagyon gyorsan forog, a pólusok ellaposodnak” – mondta Barros. Ez pedig összenyomott, futball-labdaszerű alakot eredményez.

Máshogy is torzulhat

A centrifugális erő nem az egyetlen erő, amely megváltoztathatja a bolygó alakját. „Ha az égitest elég közel van a gazdatest csillagához, akkor ezek az égitestre ható gravitációs erők olyan nagyok lesznek, hogy a bolygó megnyúlik” – mondta Bagheri.

Az egyik ilyen égitest a WASP-103 b exobolygó, a Jupiter kétszer akkora méretű és másfélszer akkora tömegű gázóriás „rokona”, amely egy a Napnál majdnem kétszer nagyobb csillag körül kering.

A WASP-103 b ráadásul „nagyon-nagyon közel van a csillaghoz” – mondta Barros. Ez megváltoztatja az alakját. „Van egy egyensúly a gáz ereje, amit hidrosztatikus egyensúlynak nevezünk, és ami a bolygót tágítani akarja… és a gravitációs vonzás ereje között”. A gazdatest csillagának ez a vonzása egy „könnycsepp alakú” bolygót eredményez, mondta Barros.

Nem praktikus forma

Ez a deformáció még a bolygó forgásának módját is megváltoztathatja. Ha egy bolygó kifejezett dudorral indul a szülőcsillag felé, és normálisan forog tovább, „akkor ez a dudor nem mindig ugyanazon a helyen lesz” – mondta Barros.

Mikor egy bolygó úgy forog a saját tengelye körül, hogy az egyik oldalán egy dudor kiborítja a geoidok kellemes egyensúlyából, az energiaigényes lesz. „Tehát így kezdenek, de aztán nagyon gyorsan egymáshoz igazodnak” – mondta Barros. A bolygó szökőárral rögzül a gazdatest csillagához, és a bolygónak mindig ugyanaz az oldala néz a csillag felé.

Ráadásul a WASP-103 b rendkívül gyorsan kering a csillaga körül, ami a pólusainak ellaposodásához vezet, mondta Barros. Az eredmény egy nagyon összenyomott bolygó.

Egy még abszurdabb alternatíva

Még egy összenyomott gömb is többnyire gömb alakú. Néhány tudós felvetette egy toroid – vagy fánk alakú – bolygó lehetőségét. Ez elméletileg akkor fordulhatna elő, ha a bolygó elég gyorsan forogna ahhoz, hogy a kifelé ható centrifugális erő meghaladja a középpontja felé húzó gravitációs erőt.

Toroid alakú bolygót azonban még soha nem figyeltek meg, és nem is valószínű, hogy a közeljövőben megfigyelhető lesz. „Ez inkább sci-fi, mint tudomány” – mondta Bagheri.

Ez is érdekelhet:

• A vízivás nem is jó a másnaposságra, derül ki egy új kutatásból
• Tudósok rájöttek, hogy a földi élet 90%-át mi irtotta ki

Kiemelt kép: depositphotos.com