Hol vannak a legjegesebb bolygók?

Logikusnak tűnhet a gondolat, hogy a Földhöz hasonló kőzetbolygók felszíni hőmérsékletét alapvetően a csillagukról érkező sugárzás mennyisége határozza meg. Ha tehát minden más paraméter megegyezik, két bolygó közül annak kellene melegebbnek lennie, amelyik forróbb csillag körül kering. Egy új kutatás azonban rácáfol erre a nézetre; az amerikai kutatók klímamodellje szerint egy hűvösebb csillag körül keringő bolygó nagy valószínűséggel melegebb és kevésbé jeges lesz, mintha azonos távolságban egy forróbb csillag körül keringene.

Mindezt a csillagfény okozza, ami kölcsönhatásba lép a bolygó felszínét borító jéggel. A csillagok által kibocsátott fény intenzitásának spektrumai különbözők. A forróbb csillagok nagy mennyiségű energiát bocsátanak ki a látható és az ultraibolya tartományban, míg a hűvösebb, vörös csillagok sugárzásának jelentős része esik a közeli infravörös tartományba. Míg, ahogyan azt a hétköznapi életben is tapasztaljuk, a hó és jég nagy mértékben visszaveri a Napból érkező látható fényt, de a hosszabb hullámhosszú, infravörös sugárzás nagy részét elnyeli.

A hűvösebb, vörös törpecsillagok körül keringő bolygók esetében tehát minél nagyobb részét nyeli el a felszíni jégréteg a beeső sugárzásnak, annál melegebb lesz a bolygó felszíne. Ezzel szemben a forróbb, F-típusú csillagok bolygóinál ellentétes folyamat játszódik le: a beérkező látható és utraibolya fény minél nagyobb része verődik vissza a bolygón lévő jégről és hóról, annál alacsonyabb lesz a felszíni hőmérséklet.

Fantáziarajz egy alacsony felszíni hőmérsékletű, vörös törpecsillag körül keringő bolygóról. Egy új kutatási eredmény szerint ezek a planéták melegebbek és kevésbé jegesek lehetnek, mint az azonos távolságban, de forróbb csillagok körül keringő társai

Fotó: Csillagaszat.hu

Ez az úgynevezett jég-albedó visszacsatolás annyira hatékony lehet, hogy ezeknek a csillagoknak a bolygói közül több is beléphet a hógolyó-állapotba: ilyenkor a felszínük teljesen befagyhat. Ez az állapot azonban nem feltétlenül végleges: valószínűleg maga a Föld is több ilyen korszakot élt át a keletkezése óta eltelt 4,6 milliárd év alatt. A kutatók vizsgálatai szerint a vörös törpecsillagok bolygóin jóval kevésbé valószínű a bolygófelszínek ilyen mértékű jegesedése.

A kutatást vezető Aomawa Shields és munkatársai azt is megállapították, hogy a csillagtól nagyobb távolságban a beeső sugárzás és a bolygófelszíni jégréteg kölcsönhatása egyre kevésbé jelentős. A modellek szerint a lakhatósági zóna külső határán a kőzetbolygóknak jó eséllyel van egy vastag, szén-dioxidból vagy más üvegházhatású gázból álló légköre, ami nagy mennyiségű közeli infravörös sugárzást nyel el, csökkentve ezzel a felszíni jég okozta felmelegedés mértékét.

A mostani eredmények nemcsak az exobolygó-kutatásban, hanem az asztrobiológiában és a Föld múltjának megismerésében is fontos szerepe lehet. Az új eredmények elsőre azt sugallhatják, hogy a földönkívüli élet keresése szempontjából a forróbb csillagok körül keringő, a hógolyó-állapotban lévő bolygók nem túl ideális jelöltek. Shields és munkatársai azonban felhívják rá a figyelmet, hogy ez csak átmeneti állapot a planéták életében. Jó példa erre a saját bolygónk, amely a feltételezett teljes befagyások idején szintén nem tűnhetett életre alkalmas helynek. Ugyanakkor a mostani elképzelések szerint a Föld utolsó, teljes eljegesedése éppen a többsejtű életformák robbanásszerű elterjedéséhez közeli időszakra eshetett.

5 könyv
Több mint 600 meghökkentő, érdekes és tanulságos történet!

MEGVESZEM

Kövesse az Indexet Facebookon is!

Követem!