Elvira2025. február 10., hétfő
Tudomány

Exo-Föld vagy exo-Vénusz?

National Geographic Magyarország

Vajon képes-e a James Webb-űrteleszkóp észlelni egy távoli exobolygó esetében, hogy vénuszi pokol, vagy földi paradicsom jellegű a hely?

Forrás: PHL@UPR Arecibo (phl.upr.edu), ESA/Hubble, NASA.

A Naprendszerből tudjuk, hogy néha csak a szerencsén múlik, egy bolygó vajon lakhatóvá vagy pokolivá válik-e a kialakulását követően. A Föld és a Vénusz sokban hasonlítanak, ám mégis óriási köztük a különbség az élet szempontjából. Vajon képesek vagyunk-e felismerni e különbséget sok fényév távolságból? Egy amerikai kutatócsoport elképzelte, mit észlelhetne a James Webb-űrteleszkóp (JWST) egy-egy ilyen exobolygó megfigyelése során, a kutatásról a Universe Today számolt be. A kutatók szimulációkat készítettek arról, hogy miféle színképi összetevőkre lehet számítani a kétféle bolygótípus esetében, feltárták, mik az akadályai a megkülönböztetésnek, és mik azok, amelyek segítik ezt.

A szimulációban 40 fényév távolságba helyeztek el hat exo-Földet és hat exo-Vénuszt, mindegyiket eltérő mennyiségű légköri szén-dioxiddal, egy olyan vörös törpecsillag körüli pályán, mint a bolygórendszeréről híres TRAPPIST-1. E rendszer igen ígéretes, és a James Webb-űrteleszkóp már megvizsgálta a legbelső két bolygót, ezekről ki is derült, csupasz sziklák, légkör nélkül. A 7 bolygóval rendelkező rendszerben 3-4 is a lakhatósági zónában keringhet.

A szimulációban úgy helyezték el a bolygókat, hogy azok olyan helyen keringjenek, amelyben lejátszódhatnak akár a Vénusz állapotában végződő folyamatok is. Ezután egy virtuális JWST-t irányítottak az adott bolygó felé, amely a NIRSpec infravörös-közeli spektrográfja révén elemezte a bolygó jeleit. Egy-egy adott légköri összetevő, kémiai elem vagy molekula speciálisan rá jellemző jeleket ad, melyek a spektrográf méréseiben kimutathatók. Ez a műszer a bolygó fényének színképében látható csúcsokat érzékeli, így a csúcsok által jelképezett összetevőket.

A helyzet persze nem ilyen egyszerű: sok összetevőnek vannak nagyban hasonló jelei, illetve egyik elfedheti a másik jelét, így bizonyos molekulákat különösen nehéz kimutatni. Emellett a kérdéses bolygó légköre is lepelként fedi el egyes molekulák jelét. Ezek a nehézségek azonban nem jelentik azt, hogy lehetetlenről volna szó!

A szimulációkból világossá vált, hogy mik azok a megfigyelhető jelek, amelyekre különösen oda kell figyelni majd egy éles helyzetben, ha egy exobolygó légkörét vizsgálva dönteni szeretnének, melyik csoportba tartozhat a bolygó.

Elsőként fontos eldönteni, van-e légköre egy bolygónak, ehhez kiváló a szén-dioxid, mivel ez mind a felhős-ködös, mind a tiszta levegőjű bolygók esetében látható jelet hagy. A megkülönböztetéshez azonban már nem lesz ez a gáz alkalmas egyrészt, mert mindkét típus esetén jelen lehet, másrészt meg azért, mert a jele egybeesik a vízével és a metánéval, nem kis zűrzavart okozva az eredményben.

Van azonban egy olyan jellemző összetevő, amelyet a Vénusz-jellegű bolygók légkörében megtalálni, a Föld-jellegűekében nem, ez a kén-dioxid. Ez a vegyület a légköri vízzel hamar reakcióba lép, és eltűnik a Föld-jellegű bolygók légköréből. Magyarul, ha a kén-dioxid jelen van, akkor az vénuszi világra utaló jel. Ez azonban ismét tartalmaz egy kis csavart: a légköri kén-dioxid a Vénusz esetében se tartós, mivel itt meg a napfény ultraibolya összetevője pusztítja el ezeket a molekulákat, így viszonylag keveset lehet belőle látni a bolygó spektrumában. A történet végére pozitív fordulat is maradt. A TRAPPIST-1 egy hűvös, vörös törpecsillag, így gyengébb az UV-sugárzása és emiatt sokkal gyengédebben bánik bolygói légkörének gázaival is, mint a mi Napunk. Vagyis, ha egy körülötte keringő bolygó légköre tartalmaz kén-dioxidot, akkor azt nem fogja olyan könnyedén lebontani.

A metán esetében vannak olyan összetevők a spektrumban, amelyek nem azonosak a szén-dioxidéval, így ez is felhasználható. Az exo-Föld típus bizonyításához is jó mérce lehet a metán jelenléte, emellett a legbiztosabb életjelnek is azt találták a kutatók, ha metán és oxigén is van a légkörében.

A kutatók azt is kiszámították, hogy mennyi időt kell az űrteleszkópnak az egyes bolygók megfigyelésével töltenie ahhoz, hogy e jellemzőket meg lehessen figyelni. Szerencsére kiderült, hogy ez azon időkereten belülre esik, amit a műszer felhasználási idejénél kiosztanak egy-egy mérésre.

Úgy tűnik, a hangyáktól a közlekedés terén is tanulhatunk

Úgy tűnik, a hangyáktól a közlekedés terén is tanulhatunk

A hangyák mozgása segítheti az önvezető járművek rendszerének optimális közlekedését megszervezni.

Ez a szobanövény 45 napig is kibírja víz nélkül

Ez a szobanövény 45 napig is kibírja víz nélkül

Magyar szakértők mérték fel a lándzsadísz különleges képességeit.

Az élet alkotóelemeire bukkantak a Bennu aszteroida mintáiban

Az élet alkotóelemeire bukkantak a Bennu aszteroida mintáiban

Számos aminosav, mind az öt nukleobázis és sós vízre utaló ásványi anyagok jelenlétét is kimutatták a kutatók.

2025 tavaszán kelhet útra a következő magyar űrhajós

2025 tavaszán kelhet útra a következő magyar űrhajós

Kapu Tibor különböző kísérleteket fog elvégezni a Nemzetközi Űrállomáson.

Ismét magyar fotós alkotását választotta a NASA a nap képének

Ismét magyar fotós alkotását választotta a NASA a nap képének

Négy nappal korábban szintén magyar képet jelöltek ki a nap asztrofotójának.

National Geographic 2025. januári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

22 200 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 címlapNational Geographic 2024. márciusi címlapNational Geographic 2024. áprilisi címlapNational Geographic 2024. májusi címlapNational Geographic 2024. júniusi címlapNational Geographic 2024. júliusi címlapNational Geographic 2024. augusztusi címlapNational Geographic 2024. szeptemberi címlapNational Geographic 2024. októberi címlapNational Geographic 2024. novemberi címlapNational Geographic 2024. decemberi címlapNational Geographic 2025. januári címlap

Hírlevél feliratkozás

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

Kövess minket