Az óriásbolygók különös forgása új nyomot ad a világok születéséhez

Gyorsabb bolygók, lassabb törpék

A kutatók a W. M. Keck Obszervatórium segítségével 32 gázóriást és barna törpét vizsgáltak különböző csillagrendszerekben – köztük hat, a Jupiterénél is nagyobb bolygót, valamint 25 barna törpét. Arra voltak kíváncsiak, milyen szoros az összefüggés a tömeg és a forgási sebesség között az ismert világokon túl is. Meglepő módon kiderült: a gázóriások általában gyorsabban forognak, mint a náluk jóval nehezebb barna törpék. Az eredmények megerősítésére egy korábbi adathalmazt is elemeztek, így összesen 43 bolygó- és csillagtársat, valamint 54 magányos barna törpét és bolygótömegű objektumot vizsgáltak, és ezek adatait egyesítették.

Titkok a forgás mögött

Az exobolygók nem ritkán több tíz, sőt akár több száz csillagászati egységnyi távolságban keringenek, így keletkezésük sem magától értetődő. Egyesek a csillagok körüli gáz- és porfelhőkből lassan alakulnak ki, mások pedig a csillagokéhoz hasonló, gravitációs összeomlás során születhetnek. Az új kutatásokban használt KPIC műszer (Keck Planet Imager and Characterizer) közvetlenül képes elkülöníteni ezeknek a világoknak a fényét. Amikor egy bolygó forog, a légköri jegyek a spektrum apró szélesedését okozzák – ennek mérésével pontosan meghatározható a forgás sebessége. Ennek köszönhetően sikerült feltérképezni, hogy a bolygók végső forgási sebességét nem csupán a tömegük, hanem a csillagukhoz viszonyított tömegarányuk és a kialakulásuk módja is meghatározza.

Amikor a kisebb pörög gyorsabban

Az egyik leglátványosabb példa a HR 8799 rendszer, ahol egy nagyjából hétszer akkora bolygó, mint a Jupiter, hatvanszor gyorsabban forog, mint társa: egy huszonnégy Jupiter-tömegű barna törpe. Ez a különbség a szakértők szerint a kialakuláskori mágneses mezővel magyarázható: a barna törpe erősebb mágneses mezeje kölcsönhatásba léphetett a környező koronggal, így idővel lefékezve saját forgását. Ez segít jobban megérteni nemcsak a távoli bolygórendszereket, hanem a Naprendszerünk születését is, hiszen például a Föld forgása és mágneses tere is ezekre a múltbéli folyamatokra vezethető vissza.

Előttünk áll a vándorbolygók kora

A fejlemények villámgyorsan követték egymást: a tudósok most az önálló, csillaghoz nem kötött „vándorbolygók” (free-floating planets) légköri összetételének vizsgálatát tűzték ki célul. A következő években még érzékenyebb műszerek segítik a kutatásokat: a Keck új, nagy felbontású infravörös spektrográfja (HISPEC) például 2027-től üzemel majd, lehetővé téve kisebb és távolabbi bolygók forgásának feltérképezését is. Az új eszközök révén közelebb kerülhetünk annak megítéléséhez, hogy a mi Jupiterünk mennyire tekinthető átlagosnak a világegyetemben. A következő években a kutatók bíznak benne, hogy a bolygók forgása és kémiai összetétele közötti kapcsolat feltárása révén egész csillagrendszerek történetét is dekódolhatjuk majd.

2026, adminboss, www.sciencedaily.com alapján