National Geographic Magyarország

Bizonyos bolygóknak annak ellenére van légkörük, hogy a saját helyzetük, körülményeik és a csillaguk alapján ennek nem lehetett volna esélye.

Egyes bolygók képesek megtartani légkörüket, míg mások nem – e bolygók között egy elképzelt választóvonal, a kozmikus partvonal húzódik. Ez a vonal egyes szakemberek szerint éles határvonalat jelent, mások úgy vélik, eléggé elmosott – ez utóbbi elképzelést erősíti egy nemrégiben napvilágot látott kutatás eredménye is.

A Stanford Egyetem vezette kutatócsoport olyan égitesteket vizsgált, amelyek elméletben a kozmikus partvonal légkör nélküli oldalán vannak, ám mégis van légkörük. A kutatást az Astrophysical Journal Letters folyóiratban tették közzé.

Az, hogy egy bolygó a partvonal melyik oldalára kerül, egyrészt attól függ, milyen a bolygó gravitációja, képes-e megtartani a légköri gázait, vagy azok elszöknek az űrbe. A másik feltételt a csillag adja: ha a csillag sugárzása túl erős, az szintúgy elősegíti a légköri gázok elszökését. Ezeken túl számos apróbb tényezőnek is van hatása – ezt vizsgálták most meg a kutatók.

Úgy tűnik, a kozmikus partvonal a valami olyasmi inkább, mint a valódi tengerpartok, ahol van árapályzóna – határvonal helyett átmeneti határsáv jellemzi. Az itt tartózkodó bolygóknál nem lehet egyszerűen a csillag sugárzása és bolygó gravitációja alapján eldönteni, hogy van vagy nincs légkörük.

A kutatók kissé átalakították a kozmikus partvonal elképzelését. Az eddigi egyetlen határvonal helyett született egy olyan völgy, amiben lévő bolygók a túl erős besugárzás hatását nem képesek pótolni, ezért ezt légkör nélküli völgynek hívták. Azonban itt jön még egy csavar: ahogy a valódi tengerek partjait is gyakran kísérik homokpadok, turzások, itt is bekerült az elméletbe egy kozmikus homokpad. A homokpadon lévő bolygók magmaóceánja képes ellensúlyozni a nagy besugárzást

Művészi elképzelés a TOI-561 b jelű exobolygóról. A bolygót magmaóceán borítja, amelyből a kiáramló gázok miatt sűrű légköre is kialakult.

Forrás: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

A modellszámítások arra mutattak rá, hogy például azok a bolygók, amelyeket kőzetolvadékból álló magmaóceán borít, képesek évmilliárdokig is megtartani a légkörüket. Ez annak köszönhető, hogy a felszínen áramló, hullámzó magma folyamatosan juttat gázokat a légkörbe, így, ami elszökik, pótlódni tud. A kőzetolvadékban oldott formában lévő illó anyagok, mint akár a víz, akár különböző gázok lassan kerülnek a légkörbe ebben az állapotban.

A kutatók ezt az elképzelést annak köszönhetően vezették be a modelljükbe, hogy számos olyan exobolygót találtak az elmúlt időszakban, amely felvetette: lehet valami közös vezérelv ezek légkörének hátterében. Korábban ismerték az 55 Cnc e nevű exobolygót, amelynek légköre szokatlan volt. Azóta több olyan, extrém besugárzásnak kitett kőzet exobolygót találtak, amelyek a várakozások ellenére légkörrel rendelkezhetnek. Ezek közül több a kozmikus homokpad tartományába esik a kutatók új modellje szerint.

Közeli példa a légkör nélküli völgy bolygóira a Merkúr.

Forrás: Wikimedia Commons

Az olyan bolygók, amelyek kissé távolabb keringenek csillaguktól, hamar elveszítik felszíni magmaóceánjukat, s a szilárd felszín már nem engedi a légkörbe a kőzetben lévő oldott gázokat. Ezek a bolygók ennek köszönhetően gyorsan el is veszítik légkörüket. E bolygók alkotják a légkör nélküli völgy területét.

Ha a csillagtól kifelé haladva követjük a bolygókat, így néz ki az új elképzelés szerint a kozmikus partvonal régiója:

Kozmikus homokpad – extrém forró, magmaóceánnal rendelkező bolygók: a magma az illó anyagok nagy részét oldott formában tárolja és ebből folyamatosan táplálja a légkört, ezért az erős légkörvesztés ellenére is lehet légkörük. A korábban említett 55 Cancri e jelű bolygó erre a legjobb példa.
Légkör nélküli völgy – hűvösebb, már megszilárdult vagy megszilárduló kőzetbolygók; nincs tartós magmaóceános utánpótlás, miközben a légkörvesztés folytatódik, ezért hamarosan elveszítik légkörüket. Naprendszerünkben ide tartozik a Merkúr.
Kozmikus partvonal – az eredetileg elképzelt határrégió, ehhez a 10 hPa légnyomás jelenti az elméleti határvonalat a légkör megléte és annak hiánya között. Úgy is mondhatnánk, amolyan Mátyás királyos mese módra: van is légköre meg nincs is az itt tartózkodó bolygóknak. A Mars egyébként pont ebbe a sávba esne, ha szeretnénk besorolni.
Légkörrel rendelkező tartomány – mérsékeltebb sugárzást kapó kőzetbolygók, amelyek légköre évmilliárdos időskálán is fennmaradhat, a Naprendszerben ide sorolható a Föld és a Vénusz.

Az elképzelés egyelőre csak tucatnyi exobolygó alapján épült fel, de a kutatók megjegyezték: ezek száma folyamatosan nő. A jövő felfedezései fogják azt megmutatni, hogy mennyire tekinthető jónak a most felvázolt, igen érdekes elmélet. Ezekhez jelölteket a munkáját hamarosan megkezdő Roman-űrteleszkóp által felfedezett új bolygók közül lehet válogatni. E bolygók részletes vizsgálata következik azután, amelyeket a Webb-űrteleszkóp végezhet el.

Landy-Gyebnár Mónika

#légkör

Ünnepeljük együtt az Állatok Világnapját! (x)

Az állatok a világunk szíve-lelke. Október 4. az Állatok Világnapja, amely kiváló lehetőséget kínál arra, hogy kifejezzük szeretetünket és törődésünket a kisállatok iránt. Ez a nap arra emlékeztet bennünket, hogy a háziállatok nem csupán kedvencek, hanem családtagok is, akik megérdemlik a szeretetet, a gondoskodást és a megfelelő táplálékot. A Purina elkötelezett amellett, hogy támogassa a felelős állattartást, és hozzájáruljon a kutyák és macskák jóllétéhez, hiszen minden állatnak joga van egy boldog és egészséges élethez. Az Állatok Világnapján ünnepeljük azokat a különleges kötelékeket, amelyek összekötnek minket kedvenceinkkel, és arra ösztönöz bennünket, hogy tegyünk a kisállatok védelméért és jóllétéért.