Elporlad egy csillaghoz közel keringő bolygó

A pusztító csillag a KIC 12557548 katalógusjelet viseli, azaz a Kepler űrteleszkóp egyik célobjektuma. A Kepler által tanulmányozott, tranzitos exobolygókkal rendelkező csillagoktól kissé eltérő fényváltozását Saul Rappaport (MIT) és munkatársai fedezték fel. A fotometriai változást okozó bolygó a valaha észlelt egyik legrövidebb periódusidővel rendelkező exoplanéta, 15 óránként kerüli meg a csillagot. Keringése kötött, azaz mindig az egyik felét fordítja narancssárga színű csillaga felé.

A kis pályasugár és a kötött keringés miatt a KIC 12557548 nagyon felmelegíti kísérőjét, annak hőmérséklete a 3600 fokot is elérheti. A kutatók azt feltételezik, hogy az óriási energiabesugárzás miatt a bolygó felszínén található kőzetek megolvadnak és elpárolognak az űrbe, az üstökösökéhez hasonló gáz- és porcsóvát kialakítva a bolygó mögött. Ezt az elképzelést a fénygörbe is alátámasztja: Rappaport és kollégái azt találták, hogy a KIC 12557548 fényessége 15 óránként különböző mértékben csökken, azaz valami regulárisan eltakarja a csillagot, de a takarás foka periódusról periódusra változó. A jelenség egyik magyarázata egy bolygópár lehetett volna. Rappaport szerint a két planéta különböző irányok alatt lépett volna be a csillag elé, így a fedés alatt eltérő mértékben blokkolta volna annak fényét. Ezt a lehetőséget azonban elvetették, mivel a csillaghoz ilyen közel egyszerűen nem férne el két bolygó.

A dupla-bolygós magyarázat helyett a kutatócsoport egy újszerű hipotézist vetett fel, mégpedig azt, hogy a változó intenzitást valamiféle amorf, változó formájú test okozza, mégpedig a bolygóról elpárolgó anyag, amit a planéta az üstökösökhöz hasonlóan maga mögött húz egy csóva formájában. Rappaport és munkatársai több lehetőséget megvizsgáltak arra nézve, hogy a szükséges por hogyan jöhet létre, illetve miként hagyhatja el a bolygót.

Azt találták, hogy por távozásához a planéta gravitációs terének gyengének kell lennie (körülbelül a Merkúréhoz hasonlónak), a létrejöttéhez pedig a hőmérsékletének extrém nagy értéket, akár 3600 fokot is el kell érnie. A por kétféle módon jöhet létre: kitörhet vulkáni hamuként, vagy kondenzálódhat elpárolgó fémek gőzéből is. A számítások és a numerikus szimulációk szerint a fénygörbe aszimmetrikus alakja jól magyarázható a 15 óránként a csillag elé kerülő, maga után porcsóvát húzó bolygó hipotézisével, sőt az is megbecsülhető, hogy emiatt a bolygó nem lesz túl hosszú életű, mintegy 100 millió év alatt teljesen el fog párologni.

Dan Fabrycky, a Kepler tudományos csapatának egyik tagja szerint sok kutatás utal arra, hogy a bolygók nem örökkévaló képződmények, sőt, eléggé változatos módokon pusztulhatnak el, akár úgy is, mint ahogyan azt az új modell feltételezi. Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.