amelynek során meghatározta a bolygó tömegét, hőmérsékletét és légkörének összetételét. A vizsgálat során megmutatkozott, hogy a bolygó jóval melegebb az elvártnál, és arra is fény derült, hogy hogyan kerülhetett olyan kis sugarú pályára a csillaga körül. A bolygó vizsgálatával mindezek mellett betekintést nyerhetünk Naprendszerünk távoli jövőjébe is.
A Nap sorsa ugyanis hasonló lesz, mint a megfigyelt rendszer központi csillagáé: a kezdetben 5-8 naptömegnél kisebb tömegű csillagok ugyanis az életük során vörös óriássá fúvódnak fel, majd ezután egy jórészt szénből és oxigénből álló, folyamatosan hűlő fehér törpévé alakulnak át. A vörös óriás fázisban a csillag bekebelezi a hozzá túlságosan közel keringő bolygókat. Éppen ezért furcsa, hogy hogyan találhatunk egy vörös óriásból átalakult fehér törpe körül egy mindössze 34 napos keringési periódusú, Jupiter-méretű bolygót.
A vizsgált, WD 1856 b jelű bolygót 2020-ban fedezték fel a TESS, illetve a Spitzer-űrtávcső használatával a WD 1856+534 elnevezésű, a Földről 80 fényévre lévő csillag körül. A felfedezés érdekessége, hogy a bolygó körülbelül hétszer akkora, mint a csillag, amely körül kering és emellett a keringés pályasugara is rendkívül kicsi: a bolygó 50-szer közelebb kering a csillaghoz, mint a Föld a Naphoz. Az azonban erősen valószínű, hogy ha a bolygó a csillagfejlődés korábbi szakaszaiban is ilyen közeli pályán keringett volna a csillag körül, a vörös óriás fázisban elpusztult volna. Felvetődik tehát a kérdés: hogyan élhette túl a bolygó a csillag vörös óriás fázisát?
A mérések alapján a bolygó tömege a Jupiter tömegének 4-11-szerese, a hőmérséklete pedig körülbelül 126 °C. Ez a hőmérséklet magasabb az elvártnál: a fehér törpecsillag sugárzása nem elég ahhoz, hogy ennyire felmelegítse. Ez a tény pedig fontos nyomul szolgált a kutatóknak annak kiderítése kapcsán, hogy a bolygó hogyan került ilyen közel a csillagához.
A számítások alapján erre két forgatókönyv adhat magyarázatot: az egyik szerint a központi csillag bekebelezte a bolygót a vörös óriás fázisban, a bolygó pedig valamilyen módon túlélte ezt a bekebelezést és felmelegedett. Emellett lehetséges az is, hogy a bolygó a környező objektumok gravitációs hatására vándorolt el jelenleg megfigyelt pályájáig. Mivel a vizsgált fehér törpe egy hármas csillagrendszer része, ez utóbbi forgatókönyvnek is van létjogosultsága.
Az azonban, hogy melyik forgatókönyv zajlott le, eleinte nem volt egyértelmű. A kutatók a bolygó vártnál magasabb hőmérsékletének vizsgálatával azonban igyekeztek kideríteni. Az adatokra modelleket illesztve igyekeztek feltárni a WD 1856 b hőmérsékletének időbeli változását és megtalálni azt az időpontot, amikor a bolygó begyűjtötte a többlethőt. Ez az információ ugyanis kulcsfontosságú a két forgatókönyv elkülönítéséhez.
A számítások alapján a bolygó felmelegedése 3-5,5 milliárd évvel azután történt, hogy a központi csillag fehér törpévé alakult. Eszerint tehát a bolygót nem kebelezte be a csillag vörös óriás állapotában, hanem a csillag felfúvódása során a bolygó egy biztonságosabb, távolabbi pályán keringett. Később vándorolt beljebb gravitációs hatások révén és ennek során melegedett fel.
Ez az eredmény különösen érdekes Naprendszerünk szempontjából: körülbelül 5 milliárd év múlva ugyanis a Nap vörös óriássá fúvódik fel, amikor a legbelső bolygókat, a Merkúrt és a Vénuszt, de talán a Földet is magába nyeli. Az azonban, hogy mi történik a külső bolygókkal, rejtély. A WD 1856 b vizsgálata azonban bepillantást enged a Naprendszer gázóriásainak lehetséges jövőjébe.
A cikk forrása: https://esawebb.org/news/weic2614/
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet