Haldokló csillagok fényében is lehet élet

Még haldokló csillagoknak is lehetnek olyan bolygóik, amelyek életet hordoznak, és ennek jeleit tíz éven belül akár ki is tudjuk majd mutatni. Ez a megállapítás egy új, elméleti tanulmány következtetése, amely fehér törpecsillagok földszerű bolygóiról szól. A szerzők úgy gondolják, könnyebben találhatunk oxigént olyan bolygó légkörében, amely fehér törpe körül kering, mint Naphoz hasonló csillagok planétái esetében.

Egy Napunkhoz hasonló csillag élete vége felé járva ledobja magáról külső rétegeit, és visszamarad a forró mag, amit fehér törpének hívunk. Egy tipikus fehér törpe nagyjából földméretű égitest, lassan hűl és halványul, de még milliárd évekig képes kellő mértékben melegíteni egy megfelelő közelségben lévő bolygót. A fehér törpe tulajdonságai miatt az esetleges bolygónak nagyon közel (körülbelül másfél millió km-re) kell keringenie ahhoz, hogy a lakhatósági zónában legyen, azaz lehessen folyékony víz a felszínén. Ilyen pályán a keringési periódus nagyjából 10 óra.

Második generáció

Mielőtt a fehértörpe-fázis bekövetkezik, a csillag a vörös óriássá fúvódása során maga körül minden közeli bolygót elpusztít. Ezért egy fehér törpéhez közel keringő bolygónak azután kell a lakhatósági zónába kerülnie, miután a csillag ledobta a külső gázhéjait. Egy ilyen bolygó keletkezhet az ott maradt porból és gázból (második generációs planéta), vagy akár külsőbb régiókból is odavándorolhat új helyére. A fehér törpék felszíne bővelkedik nehéz elemekben, ezért jelentős hányaduknak lehet kőzetbolygója. A kutatók becslése szerint az 500 hozzánk legközelebbi fehér törpe vizsgálata során legalább egy, de akár több lakható, földszerű bolygót is találhatunk majd.

A tranzitos módszer – mikor a bolygó tőlünk nézve időnként elhalad a csillaga előtt - a legjobb az ilyen planéták megtalálására. Mivel egy fehér törpe nagyjából földméretű, egy hasonló nagyságú bolygó jelentős részt takar el a csillagból, így annak fényességcsökkenése is relatíve nagyobb mértékű lesz. Ami ennél is fontosabb, hogy ezekben az esetekben színképelemzést is végezve tisztán a tranzitos bolygók légkörét lehet tanulmányozni. Fedés során a csillagfény átsüt a bolygó légkörén, egy része elnyelődik abban, az így keletkező színképvonalakból pedig következtetni lehet a kémiai összetételre.

Az életre utaló nyomok közül a vízgőz mellett az oxigén kimutatása lehet a legfontosabb: az oxigén a Föld légkörében folyamatosan újratermelődik a zöld növények fotoszintézisének köszönhetően, ezért az elem nagy mennyiségű jelenléte egy távoli bolygó légkörében akár az ottani élet bizonyítékául is szolgálhat.

Vörös és fehér

A NASA James Webb-űrteleszkópjának (JWST) indítását az évtized végére tervezik, ezzel az eszközzel válhat majd lehetővé ilyen világok felfedezése. Avi Loeb (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA) és Dan Maoz (Tel Avivi Egyetem, Izrael) spektroszkópiai modellezései szerint egy fehér törpe körül, a lakhatósági zónában keringő bolygó esetében mindössze néhány órás megfigyelési adatsorból ki lehet majd mutatni akár vízgőz, akár oxigén jelenlétét. Két másik harvardi csillagász, Courtney Dressing és David Charbonneau tanulmánya szerint a hozzánk legközelebbi lakható bolygó valószínűleg egy vörös törpecsillag (hideg, kis tömegű, de fúzió által fűtött csillag) körül kering.

Habár egy vörös törpe Napunknál kisebb és halványabb, ugyanakkor sokkal nagyobb és fényesebb, mint egy fehér törpe, így ragyogása elnyomná azt a gyenge jelet, ami a körülötte keringő bolygó légköréből érkezne hozzánk. A JWST-nek több száz órán keresztül kellene megfigyelnie ezeket a rendszereket, hogy bármi esély lehessen analizálni a bolygólégkörök összetételét.

Loeb és Maoz cikke hamarosan megjelenik a Monthly Notices of the Royal Astronomy Society szakfolyóiratban.