Egy új tanulmány eredményei szerint ez a három, látszólag különböző bolygópopuláció talán ugyanazon dinamikai folyamat révén alakulhat ki, mégpedig az úgynevezett bolygó-bolygó szóródással.
A Jupiter-típusú bolygók sokfélesége
A Naprendszerben csak egy Jupiter-méretű és tömegű bolygót ismerünk, mégpedig a Jupitert, az exobolygók között azonban számos hasonló akad. Ezek közül a névadójukhoz hasonló hőmérsékletűeket, amelyek a csillaguktól távol keringenek, hideg Jupitereknek nevezzük. A forró Jupiter kategóriába sorolt bolygók ezzel szemben rendkívül közel, míg a meleg Jupiterek közepesen messze, 0,1 és 1,0 csillagászati egység közötti pályán keringenek központi csillaguk körül.
![Tíz különböző forró Jupiter művészi ábrázolása. (Forrás: ESA/Hubble & NASA; CC BY 4.0].)](/uploads/gallery/8/106featured-1-1781081666.jpg)
Bár az előző definíciókat a központi csillag körüli keringés sugara határozza meg, a különböző Jupiter-típusú bolygók között egyéb különbségek is akadnak. A forró Jupitereknek például ritkán van olyan bolygótársuk, amely a közel tökéletes kör alakú pályájukhoz közeli pályán kering, így társuk leginkább egy hideg Jupiter lehet. Emellett a forró Jupiterek keringése szinte bármilyen lehet: a csillag forgásával azonos, vagy akár ellentétes irányú. Ezzel szemben a meleg Jupiterek közelében gyakran látunk másik bolygót is, a pályájuk eltérhet kicsit a körtől, és általában a csillaguk forgásával azonos irányban keringenek.
Ezen különbségek ismeretében korábban úgy gondolták, hogy a forró és a meleg Jupiterek különbözőképpen keletkeztek. Egy új tanulmány eredményei azonban rámutatnak, hogy lehetséges, hogy a két bolygótípus képviselői hasonlóképpen születtek, és csak fejlődésük későbbi szakaszában váltak különbözővé. Ez a folyamat pedig a bolygó-bolygó szóródás.
Bolygóközi biliárd
Az új tanulmány szerzői 1500 virtuális bolygórendszer tulajdonságait vizsgálták szimulációs számításokkal, amely rendszerek mindegyike kezdetben három Jupiterhez hasonló tömegű bolygót tartalmazott. Ez a szimuláció abban tér el a korábbiaktól, hogy a rendszer kezdeti állapotában a bolygók különböző távolságra találhatóak a központi csillagtól, illetve a számítások figyelembe veszik a csillag által okozott árapályhatást is.
A szimuláció végére érdekes módon a legtöbb rendszerben csak két bolygó maradt: az egyik bolygó általában kilökődött a rendszerből, vagy nekiütközött egy másik bolygónak. A két "túlélő" bolygó tulajdonságai pedig jó egyezést mutattak a valósággal: voltak közöttük forró, meleg és hideg Jupiterek is. Ami pedig még izgalmasabb, általában a szimuláció végére a túlélő két bolygó pályája igen közel helyezkedett el a korábbi kidobódási, vagy ütközési esemény helyszínéhez.
A meleg Jupiterek például a "meleg szóródás" mechanizmusát követték, amely szerint a szóródás a rendszer központi csillagától 0,1 és 1 csillagászati egység között történt. A szimuláció adatai pedig jó egyezést mutatnak a mérési eredményekkel is: a számítások végén a meleg Jupitereknek közeli társaik vannak, a körtől némileg eltérő pályán mozognak és a csillaguk forgásával egyező irányba keringenek. A forró Jupiterek esetén hasonlóan jól működött a szimuláció: ezek általában "hideg szóródással" jöttek létre, amely szerint a szóródási esemény a csillagtól távol történt és a túlélő bolygók egyike külső/hideg pályán maradt, a másik pedig a központi csillaghoz közeli pályára vándorolt. Ez is átfed eddigi mérési eredményeinkkel.
Az új tanulmány tehát megmutatja, hogy a bolygó-bolygó szóródás képes mind meleg, mind forró Jupiterek létrehozására, azaz a két bolygótípus nem feltétlenül keletkezik másként. Mivel a modellek olyan jóslatokat tesznek, amelyek mérésekkel tesztelhetőek, könnyen alkalmazhatóak lesznek a későbbiekben valós adatokra is, és így segítségünkre lehetnek a valós exobolygórendszerek dinamikájának megértésében.
A cikk forrása: https://aasnova.org/2026/05/22/playing-pool-with-planets/
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet