Pusztító hőség és örök sötétség
Az LHS 3844 b egy úgynevezett árapály-kötött égitest: egyik oldala mindig a csillaga felé néz, míg a másik örök sötétségbe borul. Nappali oldalán az átlaghőmérséklet eléri az 1000 kelvint, vagyis nagyjából 725 Celsius-fokot. A JWST érzékeny berendezéseivel mért fény elárulta: a bolygó felszínét sötét, forró, kopár kőzet borítja, légkörnek nyomát sem lehet észlelni rajta. Esetünkben ez azt jelenti, hogy a LHS 3844 b olyan, mintha a Hold vagy a Merkúr kinagyított másolata lenne – teljesen élettelen pusztaság.
Gránit helyett vulkáni bazalt
A kutatók az infravörös fény spektrumát elemezték, majd a kapott adatokat számítógépes modellekkel és Naprendszerünk sziklás bolygóinak ásványkészletével vetették össze. Feltűnő, hogy a LHS 3844 b nem mutatja a Földre jellemző, szilíciumdús, gránitos kéreg nyomait. Márpedig a földi kéreget bonyolult lemeztektonikai folyamatok hozták létre hosszú idő, víz és olvadékos kőzetciklusok során. Ha ez nincs jelen, akkor a bolygón nem működnek a hozzánk hasonló lemezmozgások, vagy a vízkészlete (legalábbis a felszínen) rendkívül csekély lehetett.
Bazaltban gazdag felszín, por helyett kő
A mérések szerint a bolygó felszínét valószínűleg magnéziumban és vasban gazdag, olivin ásványokat is tartalmazó bazalt, illetve más magmás kőzetek boríthatják – hasonlóan ahhoz, amit a Földön a kiömlött lávából, vagy a Hold, illetve a Merkúr sötétebb felszíni régióiban is találunk. Az azonosított spektrum alapján a felszín főként összefüggő kőzetekből, esetleg törmelékes kavicsból állhat, míg finom por vagy porréteg szinte kizárt; ezek túl világosak lennének. Légkör hiányában a bolygó felszíne állandóan ki van téve erős csillagsugárzásnak és meteorithullásnak is, amelyek lassan töredezetté és sötétebbé teszik a kőzeteket.
Friss vulkáni láva vagy ősi, sötét porkéreg?
A meglévő adatok két lehetséges magyarázatot engednek: vagy friss (földi szemmel nézve is fiatal) bazaltterületek borítják, amelyek vulkáni aktivitás eredményeként folyamatosan megújulnak, vagy egy évezredek óta változatlan, teljesen inaktív felszínen sötét, idővel megfeketedett törmelékréteg alakult ki. Utóbbi inkább a Holdhoz vagy a Merkúrhoz teszi hasonlatossá. A döntő különbséget az jelentheti, hogy tapasztalható-e aktív vulkanizmus.
Hol van a vulkánok füstje?
Az aktív geológiai folyamatok egyik jele lenne a kéntartalmú gáz, például a kén-dioxid jelenléte. Széles körű mérések után azonban a hiányára derült fény – nincs gáz, nincs működő vulkán, így legvalószínűbb, hogy az LHS 3844 b régóta teljesen inaktív, és szinte minden felszíni változás a csillag intenzív sugárzásának, illetve meteoritok becsapódásának köszönhető.
Folytatódó kutatások és magyar vonatkozás
A csillagászok további JWST-mérésekkel szeretnék végleg eldönteni a kérdést: a fényvisszaverődés és a hőkisugárzás alapján a felszín textúrája szerint egész pontosan eldönthető, hogy tömör kőzetről vagy laza, poros kéregtakaróról van szó. Ugyanezt a technikát már az aszteroidák felszíni anyagainál is sikerrel alkalmazták. Ilyen kutatás révén egyre jobban megérthető lesz nemcsak az LHS 3844 b, hanem más, idegen csillagok körüli sziklás bolygók valódi természete is.
Tudományos összefogás kiteljesedése
A tanulmányban magyarországi kutatók ugyan ezúttal nem működtek közre, a munkát egy nemzetközi csapat vezette, élén Sebastian Zieba asztrofizikussal és Laura Kreidberggel. A vizsgálatok hátterét a JWST, illetve korábbi Spitzer-mérések adták. Az eredmények a Nature Astronomy szaklapban jelentek meg. A MIRI-műszercsoport fejlesztését és működtetését több európai kutatóintézet, például a Max Planck Társaság és a Német Űrkutatási Központ támogatta. Az új eredmények nemcsak a tudósokat, de bárkit ámulatba ejthetnek, akit érdekelnek a Földnél nagyobb, ám végtelenül zord világok.
