M-törpe: Az univerzum leggyakoribb csillagjai körül mégis lehetséges az élet kialakulása

Az M-törpecsillagok a világűr leggyakoribb csillagai – de kialakulhat körülöttük lakható zóna? Úgy tűnik, igen.

Napunk egy 4,5 milliárd éves sárga törpecsillag – egy forró, izzó hidrogén- és héliumgömb, magyarázza a NASA. Körülbelül 150 millió kilométerre van a Földtől, átmérője pedig körülbelül 1,4 millió kilométer. Gravitációja tartja össze a Naprendszert, a legnagyobb bolygóktól a legkisebb törmelékdarabokig mindent pályán tart körülötte.

A Nap legforróbb része a magja, ahol a hőmérséklet meghaladja a 15 millió °C-ot. A Napnak az általunk felszínnek nevezett része – a fotoszféra – viszonylag hűvös, 5500 °C-os. A Nap egyik legnagyobb rejtélye, hogy a Nap külső légköre, a korona annál forróbb, minél messzebb húzódik a felszíntől. A korona elérheti a 2 millió °C-ot is – ez sokkal, de sokkal forróbb, mint a fotoszféra.

Az M-törpék lehetnek a kulcs

Bár a Nap semmilyen szempontból nem rendkívüli, azért mégsem az átlagot képviseli. A világegyetem legtöbb csillaga kisebb és hűvösebb, mint a mi Napunk, de sokkal hevesebbek lehetnek, ha tevékenységről és intenzív ultraibolya sugárzásról van szó. Számos sziklás világot találtak már ezen M-törpecsillagok körül, de temperamentumos viselkedésük miatt a kutatók megkérdőjelezték, hogy alkalmasak-e az életre. Egy új tanulmány szerint lehetséges, hogy ezek a világok valóban megtartják a légkörüket – ha követnek egy bizonyos evolúciót.

Kép: depositphotos.com

A Nature Communications folyóiratban megjelent tanulmány mögött álló csoport a bolygókat az olvadt eredetüktől kezdve a sziklakéreg és a légkör kialakulásáig modellezte. A szimulációk azt mutatták, hogy az először kialakuló légkört a csillag valószínűleg elpusztítja – de egy második légkör kialakulhat, és a bolygók talán képesek megtartani azt.

„Az exobolygó-csillagászat egyik legérdekesebb kérdése jelenleg az: Az M-törpe csillagok körül keringő kőzetbolygók fenntarthatnak-e olyan légkört, amely életet támogathat?” – mondta a vezető szerző, a Washinton Egyetem adjunktusa, Joshua Krissansen-Totton nyilatkozatában az egyetem honlapján. „Eredményeink okot adnak arra, hogy néhány ilyen bolygónak valóban van légköre, ami jelentősen növeli annak az esélyét, hogy ezek a gyakori bolygórendszerek életet támogathatnak.”

Az élhető bolygó evolúciója

Az elképzelés az, hogy amíg a bolygók a lakhatósági zónában vannak, és nem túl közel az M-törpéhez, addig elég gyorsan vizet tudnak képezni a légkörükben. Először az olvadt bolygót hidrogén borítaná be, amit a csillag elfújna – de a mérsékelt hőmérsékletű bolygókon a hidrogén oxigénnel egyesülve vízzé alakulna.

A víz és más nehezebb gázok ezután olyan légkört alkotnának, amely a szimulációk szerint idővel stabil maradna. Ezek a hűvösebb bolygók, ahol az eső gyorsan képződik, stabilabb légkörrel rendelkeznek.

Egy erős jelölt

A TRAPPIST-1 rendszer hét bolygója tökéletes példája az M-törpe körüli kőzetbolygóknak. A JWST jelenleg is vizsgálja őket, de eddig csak a legközelebbi világokról publikáltak adatokat – és ahogyan az várható volt, ezek valószínűleg nem rendelkeznek légkörrel.

„A JWST-nek könnyebb megfigyelnie a csillaghoz legközelebbi forróbb bolygókat, mert ezek több hősugárzást bocsátanak ki, amit nem befolyásol annyira a csillag interferenciája. Ezekre a bolygókra meglehetősen egyértelmű válaszunk van: Nincs vastag légkörük” – mondta Krissansen-Totton.

„Számomra ez az eredmény azért érdekes, mert azt sugallja, hogy a mérsékeltebb bolygóknak is lehet légkörük, és ezeket alaposan meg kellene vizsgálni teleszkópokkal, különösen a lakhatósági potenciáljukat figyelembe véve.”

Ez is érdekelhet:

• 1000 darabos, elképesztő űrhajósereggel védené meg a NASA a Földet
• Egy időszámítás előtti napkitörés időpontját pontosították magyar kutatók segítségével

Kiemelt kép: depositphotos.com