Amint egyre több exobolygót fedezünk fel a Tejútrendszerben – ezek száma már ezrek száma -, a csillagászok furcsa tárgyakat fedeznek fel, amelyek nem találhatók a Naprendszerben.
Az egyik ilyen jelenség furcsán „bolyhos” bolygók – akkora, mint egy gázóriás, de sokkal kevésbé masszív.
Hogy pontosan miként létezhetnek ezek a bolygók, rejtély volt a csillagászok számára. Extrém esetekben egy ilyen bolygó tömege kevesebb, mint egy hasonló méretű gázóriás tömegének egy százaléka lehet.
Most a kutatók új magyarázattal álltak elő: mi van, ha valójában kisebb bolygók óriásgyűrűkkel?
Ez megoldhatná az ilyen bolygók néhány furcsa aspektusát, és segíthetne megtalálni azt a tulajdonságot is, amely az exobolygókon eddig megfoghatatlannak bizonyult: a bolygógyűrűk.
“Elvileg a gyűrűket detektálni kell a fotometriai vagy spektroszkópiai változásokkal a szállítás során. A nehézség abban rejlik, hogy az ilyen jelek megfoghatatlanok és a jelenlegi adatokban nehéz megkülönböztetni őket. “- írják a kutatók cikkükben.
“Nyilvánvalóan még mindig sok mindent nem tudunk az exobolygó gyűrűiről.”
A szutykos exobolygókat tranzit módszerrel detektálják. Itt vizsgálja a távcső a csillagot idővel, és rendszeres süllyedéseket keres a csillag fényében. Ha a süllyedések azonos mélységben és ugyanazon időintervallumban fordulnak elő közöttük, akkor következtethetünk – egy exobolygóra.
Az a fénymennyiség, amelyet a csillag átenged, felhasználható a megadott exobolygó fizikai méretének kiszámításához. Egy másik módszer felhasználható az exobolygó tömegének kiszámítására – amikor a bolygók csillagjaik körül keringenek, valójában saját gravitációs hatásukat gyakorolják, aminek következtében a csillag enyhén ingadozik. Ennek a hullámzásnak a mennyiségét a bolygó tömege határozza meg.
Mivel a Naprendszer számos bolygójának van gyűrűje, nyilvánvaló, hogy sok exobolygónak is van gyűrűje. De ezeket a tárgyakat általában sok fényévnyire nézzük, és legtöbbször nem láthatjuk közvetlenül a bolygókat – ezért a gyűrűk felismerése lehetetlennek tűnik. Vagy nem?
– Elgondolkodni kezdtünk, ha visszatekintene ránk egy távoli világból, felismerné-e a Szaturnuszt gyűrűs bolygóként, vagy egy kövér bolygó lenne egy idegen csillagász számára? – kérdezi Shreyasa Vissapragada (Caltech).
Következő lépésként a csillagászok szimulációkhoz fordultak, hogy megtudják-e magyarázni a gyűrűk az ismert, szuper-duzzadt bolygók méretét. A válasz igen volt, némelyikükre. De nem az összes.
“Ezek a bolygók hajlamosak csillagaik közvetlen közelében keringeni, ami azt jelenti, hogy a gyűrűknek inkább sziklásaknak, mint jegeseknek kell lenniük” – mondta Piro. “De a sziklagyűrűk sugara ekkora lehet, hacsak a kőzet nem nagyon porózus, ezért nem minden bolygó fogja teljesíteni ezeket a határokat.”
A bolygót oválisabb formára kell lapítani, hogy a gyűrűk ne deformálódjanak; A Szaturnusz a forgási sebessége miatt a Naprendszer lapos bolygója. Csillagukhoz vértelenül kapcsolódó exobolygók – vagyis forgásuk ugyanolyan periódusú, mint pályájuk – túl lassan foroghatnak ennek az alaknak a létrehozásához.
Ezeket a korlátozásokat figyelembe véve egyes exobolygók jó jelöltnek bizonyultak a gyűrűkre. A Kepler 87c és a Kepler 117c nagyobb, mint a Neptunusz, de tömegük csak a Föld tömegének 6,4-szerese, és 7,5-szerese, ezért nagyon alacsony sűrűségűek.
“A sziklagyűrűk jelenlétének megerősítése bizonyos esetekben nemcsak elképesztő új felfedezés lesz, hanem fontos információkat nyújt ezekről a bolygókról is” – írták cikkükben a tudósok.
A tanulmány az Astronomical Journal című folyóiratban jelent meg.
Források: Fotó: Robin Dienel / Carnegie Institute for Science
