Edina, Viktor, Győző2024. február 26., hétfő
Tudomány

Mi okozhatja az exobolygók fura eloszlását?

National Geographic Magyarország

Bizonyos méretű exobolygókból a vártnál sokkal kevesebbet találunk, és egyes rendszerekben túl szabályosnak tűnhetnek a bolygók méretei - egy új elmélet magyarázattal szolgálhat e furcsaságokra.

Fantáziakép
Forrás: NASA

 

A Rice Egyerem ismertette azt az új kutatást, amelyben az exobolygók méreteiben tapasztalt furcsaságokra találhattak magyarázatot. A The Astrophysical Journal Letters folyóiratban ismertetett elmélet szerint az újszülött bolygókra ható erők kölcsönhatásai állhatnak a több mint 3800 távoli bolygórendszer megismerése során tapasztaltak mögött.

A Földnél mintegy 1,8-szor nagyobb méretű exobolygókból, valamilyen ismeretlen okból kifolyólag, kétszer-háromszor kevesebbet találtak eddig, mint amennyit a szuperföldekből (a bolygónknál 1,4-szer nagyobb) és mini-Neptunuszokból (a Földnél 2,5-ször nagyobb, hidrogén-hélium légkörű, szilárd maggal rendelkező). Szintén rejtélyes az is, hogy miként alakulhattak ki azok a rendszerek, amelyekben egyforma méretű bolygók sorakoznak egymás mellett, akár a borsók a hüvelyben – sok száz ilyen rendszert találtak eddig, ilyen pl. a jól ismert TRAPPIST-1, ahol ráadásul rezonáns pályákat is vettek fel a bolygók. A kutatók a Kepler-űrteleszkóp által begyűjtött adatokat vizsgálva tapasztalták e furcsaságokat, amelyekre persze már számos elmélet született. Most az új kutatás egy közös okot fedezett fel a kétféle jelenség mögött.

Az exobolygók méretében látható eloszlási gödör: a Földhöz képest kb. 1,8-szoros méretű exobolygókból csak rendkívül kevés van.
Forrás: Rice University / André Izidoro

„Úgy vélem, mi vagyunk az elsők, akik bolygóképződési modell és dinamikus bolygóevolúció segítségével magyarázzuk azokat a következetesen tapasztalható eltéréseket és a bolygósugár-anomáliát, amelyekre a megfigyelések során rábukkantunk” – magyarázta André Izidoro, a kutatás vezetője. “Azt is megmutattuk, hogy a nagy ütközéseket is magában foglaló bolygókeletkezési modell magyarázza a borsóhüvely-jellegű exobolygó elrendeződést.”

A kutató és munkatársai szuperszámítógéppel, a bolygók vándorlásának modellje segítségével szimulálták egy bolygórendszer fejlődésének első 50 millió évét. A modellben a bolygórendszerek születésekor a protoplanetáris korongokban lévő szilárd anyagok és gázok rendezik sorba és rezonáns pályákra a bolygókat, vagy épp lökik csillagukhoz közelebb őket. A rezonáns bolygóláncok azonban pármillió év alatt felbomlanak, ahogy a protoplanetáris korong felszívódik, ekkor a bolygópályák instabillá válnak, és egymásnak ütközhetnek az egyes égitestek.

André Izidoro, a kutatás vezetője.
Forrás: Rice University /Jeff Fitlow

„Amikor a bolygók az anyacsillaguk felé vándorolnak, a rendszer túlzsúfolttá válik, és óriási ütközések következnek be, amelyek megfosztják a bolygókat hidrogénben gazdag légkörüktől. Ez azt jelenti, hogy az olyan óriási becsapódások, amelyek például a Holdat is létrehozták, a bolygófejlődés természetes velejárói” – mondta Izidoro.

A kutatás eredménye azt sugallja, hogy a kőzetbolygók kétféle „ízben” jöhetnek létre: a mi bolygónknál 50 százalékkal nagyobb szuperföldek szárazak, a 2-2,5-ször nagyobb mini-Neptunuszok pedig vízjégben igen gazdagok, magjuk tömegének több mint 10 százalékát vízjég teheti ki. Ez ellentmond a korábbi modelleknek, amelyek azt sugallták, hogy a mini-Neptunuszok is szárazak. A modell szerint a felbomló és ütközésekkel tarkított sorsú ifjú bolygórendszerekben a bolygóméretek eloszlása a valóságban tapasztaltnak megfelelő volt, a Földhöz képest 1,8-szoros méretű bolygók hiányoztak, mégpedig a rendszerek 90-95 százalékában lezajló hatalmas ütközések miatt. Ezek az ütközések azok, amelyek az újszülött bolygókat az őslégkörüktől is megszabadítják.

A Trappist-1 rendszere, a hasonló méretű bolygók sorával. Fantáziakép.
Forrás: NASA/JPL-Caltech

A modell alapján a születő rendszerek belső régióiban a rendszerek első fél-egymillió éve során beindul a bolygóképződés, ám a csillagtól távoli, az úgynevezett hóhatár utáni régióban (ahol a víz már csak fagyott formában lehet jelen) a bolygók kialakulása már nem oly hatékonyan zajlik, mint eddig gondoltuk, és az óriásbolygók befelé vándorlása is sokkal lassabb lehet. Amennyiben gyorsan és könnyen jutnának a bolygórendszerek belső régióiba az óriásbolygók, úgy a kőzetbolygókat egyszerűen megsemmisítenék.

Közelebb az általános ellenméreghez

Közelebb az általános ellenméreghez

Évente mintegy 100 ezer ember hal meg kígyómarás következtében, és további százezrek szenvednek visszafordíthatatlan károsodást Afrika, Ázsia és Ausztrália területén.

Évezredek óta alkalmazkodnak hozzánk egyes madarak

Évezredek óta alkalmazkodnak hozzánk egyes madarak

A jégkor végén az ember életmódja jelentősen átalakult, és úgy tűnik, ezt a környezetünkben élő madarak is lekövették.

Élj gyorsan, halj meg fiatalon!

Élj gyorsan, halj meg fiatalon!

A mezőgazdaság gyökeresen átalakítja az ökoszisztémákat, az életközösségek egésze igyekszik alkalmazkodni ehhez.

Termeszvár ihlette menedék

Termeszvár ihlette menedék

A Holdra visszatérő űrhajósok számára épülhet olyan menedék, amelynek ihletője a termeszvár.

Erdősítés ész nélkül?

Erdősítés ész nélkül?

Az erdőtelepítést sok esetben indokolatlanul használják, és sokkal többet árthatnak vele, mint amennyi előnyt ideális esetben nyújtana.

National Geographic 2024. februári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

16 500 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket