A galaxis egyik legforróbb gázbolygója elnyelt egy kisebb kőzetbolygót

Egy 634 fényévre lévő gázóriás légkörének összetétele arra utal, hogy valamikor elnyelt egy kisebb bolygót.

A WASP-76b a ScienceAlert szerint arról híres, hogy a galaxis egyik legforróbb exobolygója. A világ annyira közel kering csillagához, hogy mindössze 1,8 naponta kerüli meg, emiatt hőmérséklete meghaladja a 2000 Celsius-fokot.

Légkörének korábbi elemzései arra engednek következtetni, hogy felszínére folyékony vas esik eső gyanánt.

Stefan Pelletier, a kanadai Montreali Egyetem csillagásza vezetésével egy nemzetközi csillagászcsoport is kutatja a bolygót, minek során legalább 11 különálló elemet azonosítottak a gázóriás légkörében.

“Igazán ritka az az eset, amikor egy több száz fényévre lévő exobolygó olyasmit tanít nekünk, amit egyébként valószínűleg nem tudnánk meg a saját Naprendszerünkről” – mondja Pelletier.

A WASP-76b nem a legforróbb ismert exobolygó a galaxisban, de majdnem. Ezeket a világokat forró Jupitereknek nevezik, olyan gázóriásoknak, amelyek olyan közel vannak a csillagukhoz, hogy észbontó hőmérsékletet uralkodik rajtuk. Bár a forró Jupiterek gyakran a Jupiterhez hasonló tömegű gázóriások, sugaruk sokkal nagyobb, mert a hő hatására légkörük kitágul.

Ez a helyzet a WASP-76b esetében: tömege a Jupiter tömegének mintegy 90 százaléka, sugara viszint a 185 százaléka. És úgy kering a csillaga körül, hogy köztünk és a csillag között halad el, vagyis a csillag fénye az exobolygó légkörén keresztül világít át az átvonulások során. A csillagászok ennek köszönhetően elemezhetik a csillag fényét, hogy megvizsgálhassák, hogyan változik, és a spektrumot boncolgatva kideríthetik, milyen elemek okozzák ezeket a változásokat.

Pelletier és kollégái a Gemini North teleszkóp MAROON-X nevű műszerével végezték a megfigyeléseiket és azonosították a légkörben kavargó elemeket.

A már megfigyelt vas mellett a csapat nátriumot, kalciumot, krómot, lítiumot, hidrogént, vanádiumot, magnéziumot, nitrogént, mangánt, káliumot és báriumot talált.

Rábukkantak némi vanádium-oxidra is, ami különösen érdekes: ez az első alkalom, hogy ezt a molekulát egyértelműen kimutatták egy exobolygóban.

“Ez a molekula nagy érdeklődésre tart számot a csillagászok számára, mert nagy hatással lehet a forró óriásbolygók légköri szerkezetére” – magyarázza Pelletier. “Ez a molekula az ózonhoz hasonló szerepet játszik, ami mint tudjuk, rendkívül hatékonyan melegíti a Föld felső légkörét”.

Érdekes módon az általuk talált elemek némelyikének aránya nagyon hasonló volt a WASP-76b csillagában – és egyébként a Napban – megfigyeltekhez. Ám nagyon különböznek a Földhöz, Vénuszhoz, Marshoz és Merkúrhoz hasonló kőzetbolygókon megfigyelt számokhoz. Ez támpontot adhat a gázóriás bolygók kialakulásához.

A sziklás bolygók fokozatosan, bentről kifelé képződnek, a kőzetek úgy tapadnak egymáshoz, mint mikor az elgurított hógolyóból végül egy óriási hógömb lesz. A csillagok pont fordítva, egy hatalmas gázfelhő sűrűsödik össze egy anyagcsomóvá, amely a kritikus tömegarányt elérve gravitáció hatására összeomlik, és beindul benne a magfúzió. A WASP-76b és a csillaga összetétele közötti hasonlóság azt jelentheti, hogy a gázóriások – vagy legalábbis néhány gázóriás – a csillagokhoz hasonlóan alakulnak ki.

“Ez az első olyan tanulmány, amely nagy pontossággal méri az olyan kémiai elemek, mint a nikkel, a magnézium és a króm mennyiségét bármely óriásbolygón” – mondja Mohamad Ali-Dib asztrofizikus, a New York University Abu Dhabi (Egyesült Arab Emírségek) munkatársa.

“Az értékeiknek a várttól való eltérése arra engedett következtetni, hogy a WASP-76b egy másik, jóval kisebb, a Merkúrral azonos kémiai összetételű bolygót nyelhetett el.”

Az eredmények azt sugallják, hogy még csak a felszínét kapargatjuk annak, hogy ezek a furcsa, szélsőséges világok mit mondhatnak nekünk arról, hogy milyen különböző módon alakulhatnak ki és létezhetnek bolygók a galaxisunkban.

“Kutatók generációi használták a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz mért hidrogén- és héliumtartalmát a gáznemű bolygók keletkezési elméleteinek összehasonlítására” – mondja Benneke.

“Hasonlóképpen, a nehezebb elemek, például a kalcium vagy a magnézium mérése a WASP-76 b-n segít majd a gáznemű bolygók kialakulásának mélyebb megértésében.”

Ez is érdekes lehet: