Mintha tükör volna

Az Európai Űrhivatal mutatta be a nemrégiben felfedezett „tükör-bolygót”, amelyre a Cheops-űrtávcső segítségével sikerült rábukkanni. A bolygó kevesebb mint egy földi nap alatt tesz meg egy kört csillaga körül, és ez a valaha talált legragyogóbb küllemű exobolygó. A szakemberek szerint a bolygó légkörében felhőkben található fémeknek köszönhető ez a rendkívüli fényvisszaverő tulajdonság.

A Naprendszerben a Vénusz a legfénylőbb bolygó, vastag felhőzete a ráeső napfény 75 százalékát visszaverik (összevetésül: a Föld csak mintegy 30 százalékot ver vissza a napfényből). Most olyan bolygóra bukkantak, amely méltó versenytársa lehetne a Vénusznak, ugyanis a ráeső fény 80 százalékát visszaveri. A LTT9779 b jelű bolygót még 2020-ban a NASA TESS űrteleszkópja és egy chilei földi rendszer megfigyeléseiben fedezték fel. A Cheops nagy pontosságú mérései tárták fel a bolygó tulajdonságait.

A bolygó, amely kb. a mi Neptunuszunkkal azonos méretű, a legnagyobb ismert tükörnek tekinthető. Felhői jórészt szilikátokból állnak (ez a földi kőzetek legtöbbjét jellemző anyag, de ide tartozik az üveg is), amelyben olyan fémek fordulnak elő, mint pl. a titán.

„Képzeljünk egy egy izzó világot a csillagához közel, amelynek egén nehéz felhők lebegnek és titáneső csepereg belőlük!” – magyarázta James Jenkins, a Astronomy & Astrophysics folyóiratban a felfedezést bemutató tanulmány egyik szerzője. A csillaga a mi Napunkhoz hasonló, a bolygó tömege 1,7-szer nagyobb a Neptunusznál, az átmérője 1,2-szer. A nappali hőmérséklete ultra magas, eléri a 2000 Celsius-fokot (összevetésül: a vas olvadáspontja 1538 Celsius-fok). Épp e magas hőmérséklet miatt volt igen meglepő, hogy ennyire sok fényt ver vissza a bolygó.

Azt, hogy egy égitest a ráeső fény mekkora részét veri vissza, az albedó nevű mérőszámmal jellemezzük. A legtöbb bolygónak alacsony az albedója, mivel vagy semmi légkörük nincs (a felszíni kőzetek sötétek), vagy pedig annyira sűrű légkörük van, hogy az a fény jó részét elnyeli. Kivételt jelentenek azok a világok, amelyek jegesek, illetve amelyeknek nagy fényvisszaverő tulajdonságú anyagokból áll a felhőzete – ilyen például a Vénusz is.

A felhőzetben különösen jó fényvisszaverést adhat a víz, azonban 100 Celsius-fok feletti hőmérsékletnél nem alakulhatnak ki vízből álló felhők. Emiatt volt nagyon meglepő a 2000 Celsius-fokos bolygó tükörként viselkedő felhőzete.

Ez a forróság igazából még az üveg vagy a fém felhők kialakulásához is túl forrónak tűnt. Azonban a kutatók rájöttek, hogy amennyiben túltelítetté válik a légkör akár az üveggel, akár a fémekkel, ezek akkor is képesek felhőkké összeállni, ha egyébként túl forró a légkör.

A bolygó nemcsak légkörében, hanem számos más tulajdonságában is extrém. A 19 földi órás éve például egészen rövid. Az összes, eddig a csillagához ilyen közel keringőként felfedezett bolygó az úgynevezett forró Jupiterek közé tartozik (ezek gázóriások, amelyek a Földnél legalább tízszer nagyobbak), vagy épp a Földnél maximum kétszer nagyobb kőzetbolygók voltak. A most megismert égitest viszont 4,7-szer nagyobb a Földnél.
„Ennek a bolygónak nem szabadna léteznie” – mondta Vivien Parmentier, a kutatás résztvevője. „Arra számítottunk, hogy az efféle bolygók légkörét már rég lefújta a csillaguk, és csupasz kőzet maradt csak belőlük.”

A kutatók szerint a fém felhők segíthetik a bolygó megmaradását. A felhők árnyékoló hatása miatt a bolygó anyaga nem tud elpárologni, sőt, maguk a felhők is meglehetősen nehezek lehetnek, és így azokat sem képes a csillagszél lesodorni oly könnyedén, mint egy szokványos gáz légkört.

A Cheops-űrteleszkóp fő feladata az, hogy a más eszközökkel felfedezett exobolygókon igen precíz méréseket végezzen. Ezt a rugalmasan ütemezhető munkabeosztása teszi lehetővé, amelynek során hosszabb időt is szánhat egy-egy izgalmas objektumra. Így derülhet fény azokra a minimális változásokra, mint amelyekből a mostani kutatás során is építkezhettek a szakemberek.
Az LTT9779 b izgalmas tulajdonságai további vizsgálatokat is indokolnak, például majd a Hubble- vagy a James Webb-űrteleszkóp munkarendjébe is be lehetne ütemezni, amelyek más-más módon vizsgálhatják meg az égitestet.