A teleszkóp NIRCam kamerájának hála a kutatók sikeresen lefotózták a 14 Herculis körül keringő két ismert bolygó egyikét. A rendszer mindössze 60 fényévre van a Tejútrendszerben.
A 14 Herculis c jelű exobolygó egyike a leghűvösebb, eddig lefotózott planétáknak. A ma ismert közel 6 ezer exobolygó közül csak nagyon kevésről készült közvetlen felvétel, és ezek többsége rendkívül forró (gondoljunk itt több száz, vagy akár több ezer Celsius-fokos hőmérsékletre). Az új adatok arra utalnak, hogy a 14 Herculis c nagyjából 7 Jupiter-tömeggel bír, és felszíni hőmérséklete mindössze mínusz 3 Celsius-fok.
A kutatók az Amerikai Csillagászati Társaság 246. találkozóján számoltak be a kutatás eredményeiről. A tanulmányt a The Astrophysical Journal Letteres című lap fogadta el közlésre.
„Minél hűvösebb egy exobolygó, annál nehezebb lefotózni, így a Webb extrém infravörös érzékenységének hála egy egészen új tanulmányozandó terület nyílt meg a számunkra.” – mondta William Balmer, a tanulmány vezető szerzője. „Most már nemcsak a forró, fiatal exobolygók felvételeit gyűjthetjük katalógusba, de az idősebb, a korábban látottaknál sokkal hűvösebb példányokét is.”
A Webb felvétele a planétáról betekintést nyújt egy rendszerbe, amely a legtöbb olyan bolygórendszertől különbözik, amelyeket eddig a Webbel és más földi vagy űrbéli obszervatóriummal részletesen vizsgáltak. Központi csillaga, a 14 Herculis részben hasonló a Naphoz – kora és hőmérséklete tekintetében az, de kisebb a tömege és hűvösebb is.
A rendszerben két bolygót találunk: a 14 Herculis b közelebb van a csillaghoz, ezért a Webb felvételén a koronagráf kitakarja. A két planéta nem nagyjából ugyanabban a síkban kering a csillag körül, ahogy Naprendszerünk bolygói. A két sík körülbelül 40 fokos szöget zár be egymással. Folyamatosan húzzák-rángatják egymást, miközben keringenek a csillag körül.
Most először sikerült képet készíteni egy exobolygóról egy ilyen szokatlan rendszerben.
A csillagászok több elméleten is dolgoznak arra vonatkozóan, hogy a rendszer bolygói miért „tértek le a helyes útról”. Az egyik vezető elképzelés szerint a bolygók azután szóródtak szét, hogy egy harmadik planéta kilökődött a még születőben lévő rendszerből.
„A Naprendszer korai fejlődését a gázóriások mozgása és gravitációs ereje dominálta.” – tette hozzá Balmer. „Szétdobálták az aszteroidákat és átrendezték a többi bolygót. Itt egy sokkal erőszakosabb bűncselekmény tetthelyét látjuk. Ez arra emlékeztet, hogy valami hasonló történhetett volna a Naprendszerrel is, és hogy a Földhöz hasonló kisebb bolygók sorsát sokkal nagyobb erők diktálják.”
A bolygó jellemzőinek megértése a Webb segítségével
A Webb új adataiból a csillagászok többet tudtak meg a 14 Herculis c pályájáról és légköréről is, nem csak a hőmérsékletéről.
A kutatók szerint a bolygó a korábbi becslésekhez képest közelebb, nagyjából 2,2 milliárd kilométerre kering a csillagtól, elnyújtott elliptikus pályán. Ez a Nap és a Föld közötti távolság 15-szöröse. Ha a 14 Herculis c-t betennénk a Naprendszerbe, a Szaturnusz és az Uránusz között keringene.
A Webb 4,4 mikronos hullámhosszon, koronagráffal kitakart csillag mellett készítette a felvételt a bolygóról, amelynek fényessége a tömegével és a rendszer korával kombinálva összetett légköri dinamikára utal.
„Ha egy bizonyos tömegű bolygó 4 milliárd évvel ezelőtt kialakult, akkor azóta lehűlt, mert nincs olyan energiaforrás, ami melegen tarthatta volna, így megjósolhatjuk a jelenlegi hőmérsékletét.” – mondta Daniella C. Bardalez Gagliuffi (Amherst College), a tanulmány másik vezető szerzője. „A további információk, mint a közvetlen képalkotás során nyert fényességadatok támogatják a bolygó hőmérsékletére vonatkozó elméleti számításokat.”
A vizsgálati eredmények nem felelnek meg mindig a kutatók várakozásainak. A 14 Herculis c esetében például az említett hullámhosszon mért fényesség kisebb, mint amit egy ilyen tömegű és korú égitest esetében várnánk. A kutatóknak azonban megvan a magyarázatuk az eltérésre: a szén kémiai egyensúlyhiánya, amit leginkább barna törpék esetében figyelhetünk meg.
„Ez az exobolygó olyan hideg, hogy leginkább a már alaposan tanulmányozott leghűvösebb barna törpékhez hasonlítható.” – magyarázta Bardalez Gagliuffi. „Ezeken az égitesteken, mint amilyen a 14 Herculis c is, olyan hőmérsékleten található meg a szén-dioxid és a szén-monoxid, ahol már metánt kéne látnunk. Ezt a légkörben zajló áramlások magyarázhatják. Az alsó légkörben nagyobb hőmérsékleten keletkező molekulák igen gyorsan a hideg felső légkörbe kerülnek.”
A kutatók remélik, hogy a Webb felvétele a planétáról csak a kezdet a különös bolygórendszer vizsgálatában. Bár a Webb által megörökített kis fénypont rengeteg információt tartamaz, a 14 Herculis c jövőbeni spektroszkópiai vizsgálatai segítenek pontosabban meghatározni a bolygó légköri tulajdonságait, megérteni a rendszer dinamikáját és kialakulásának részleteit.
Forrás: https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2025/news-2025-125
Az eredményeket ismertető tanulmány az arXiv.org preprint portálon olvasható: https://arxiv.org/html/2506.09201v1