eso2112hu — Tudományos közlemények

Új ESO-észlelések szerint a Vénuszénak csupán fele egy kőzetexobolygó tömege

2021. augusztus 5.

Chilében az Európai Déli Obszervatórium Nagyon Nagy Távcsövét (ESO VLT) használta egy csillagászcsoport, hogy új információkat gyűjtsön az L 98-59 katalógusjelű közeli csillag körül keringő, a Naprendszer belső bolygóira hasonlító planétákról. Közülük egyik tömege a Vénuszénak csupán fele – így ez a legkisebb tömegű exobolygó, amelyet a radiálissebesség-módszerrel észleltek –, és valószínűleg csillagának lakhatósági zónájában kering, felszínét pedig víz borítja.

„A lakhatósági zónában keringő bolygónak légköre is lehet, amely megvédheti és fenntarthatja az életet rajta” – kezdi a magyarázatot María Rosa Zapatero Osorio, a madridi asztrobiológiai központ (Centro de Astrobiología, Madrid, Spanyolország) csillagásza, az Astronomy & Astrophysics folyóiratban ma megjelent tanulmány egyik társszerzője.

Az eredmény fontos lépés az élet nyomainak keresésében a Naprendszeren kívüli, Földéhez hasonló méretű bolygókon. Egy exobolygónál az ún. biomarkerek detektálhatósága nagyban függ attól, hogy képesek vagyunk-e tanulmányozni a légkörét, jelenlegi távcsöveink azonban nem elég nagyok az ehhez szükséges felbontás eléréséhez a kicsi kőzetbolygók esetében. A most tanulmányozott, csillaga után L 98-59 jelzéssel ellátott bolygórendszer vonzó célpontja lesz a jövő exobolygólégkörök megfigyelését célzó projektjeinek. Távolsága mindössze 35 fényév, és az új eredmények szerint a Földhöz és a Vénuszhoz hasonló kőzetbolygói elég közel keringenek a csillagukhoz, hogy kellően magas hőmérsékletűek legyenek.

Az ESO VLT mérései alapján a csoport arra a következtetésre jutott, hogy a bolygók közül akár háromnak is víz lehet a belsejében vagy a légkörében. Az L 98-59 rendszer csillaghoz legközelebbi két bolygója valószínűleg száraz, bár nem zárható ki kis mennyiségű víz jelenléte rajtuk, de a harmadik tömegének akár 30%-a is víz lehet, azaz egy óceánbolygóról lehet szó.

A csoport talált továbbá egy eddig „rejtőzködő” bolygót is a rendszerben, amelyet a korábbi megfigyelések nem jeleztek. Felfedeztek tehát egy negyedik bolygót, de úgy vélik, még egy ötödik is lehet a rendszerben, mégpedig éppen abban a zónában, ahol a víz folyékony állapotban létezhet a felszínén. „Arra utaló jeleket detektáltunk, hogy a rendszer lakhatósági zónájában egy Földhöz hasonló bolygó keringhet” – magyarázza Olivier Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugália), az új tanulmány vezető szerzője.

Az eredmény technológiai áttörés is egyben: a csillagászok a radiálissebesség-módszerrel meg tudták mérni, hogy a rendszer csillaghoz legközelebbi bolygójának tömege a Vénuszénak éppen csak fele. Így ez a legkisebb tömegű exobolygó, amelynek ezt a paraméterét ezzel a módszerrel, azaz a csillag bolygója gravitációs „rángatása” miatti imbolygásának kimérésével határozták meg.

A kutatócsoport az ESO VLT távcsőegyüttes ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) műszerét használta az L 98-59 tanulmányozására. „Az ESPRESSO pontossága és stabilitása nélkül ez a mérés nem lett volna lehetséges” – mondja Zapatero Osorio. „Újabb lépést tettünk abba az irányba, hogy képesek legyünk meghatározni a Naprendszeren kívüli legkisebb bolygók tömegét is.”

A csillagászok az L 98-59 három bolygóját először 2019-ben detektálták, mégpedig a NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) űrtávcsövének mérései alapján. Ez ez űrtávcső a tranzitmódszert – a keringés során a csillaga előtt elhaladó bolygó által a csillag fényességében okozott kicsiny csökkenést – használja a bolygók detektálására, valamint méretük meghatározására. A két további bolygó létezésének kimutatását és az első három méretének meghatározását azonban csak az ESPRESSO-val és elődjével, az ESO 3,6 méteres távcsövén működő HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) spektrográffal végzett radiálissebesség-mérések alapján tudta Demangeon és csapata elvégezni. „Ha szeretnénk megtudni, miből áll egy bolygó, legalább a tömegét és a sugarát ismernünk kell” – magyarázza Demangeon.

A csoport bízik abban, hogy a kutatást folyatni tudja a NASA/ESA/CSA közeljövőben felbocsátandó JWST (James Webb Space Telescope) űrtávcsövével is, de a chilei Atacama-sivatagban jelenleg épülő, és működését a tervek szerint 2027-ben megkezdő ESO Rendkívül Nagy Távcső (ELT) is ideális eszköz lesz ezen bolygók vizsgálatára. „Az ELT HIRES műszerének felbontása elegendő lehet az L 98-59 rendszerben keringő bolygók légkörének tanulmányozásához, földi megfigyelésekkel kiegészítve így a JWST észleléseit” – villantja fel a lehetőségeket Zapatero Osorio.

„Ez a rendszer jelzésértékű” – vonja le a következtetést Demangeon. „Az emberiség tulajdonképpen a csillagászat születése óta keresi a Földhöz hasonló bolygókat, ma pedig végre egyre közelebb kerülünk egy olyan földszerű bolygó detektálásához, amely csillagának lakhatósági zónájában kering, és a légkörét is tanulmányozhatjuk.”

További információ

A kutatás eredményeit részletező szakcikk „A warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star” címmel az Astronomy & Astrophysics folyóiratban jelent meg.

A kutatócsoport tagjai: Olivier D. S. Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugália [IA/UPorto], Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal [CAUP] and Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugália [FCUP]), M. R. Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Spanyolország [CSIC-INTA]), Y. Alibert (Physikalisches Institut, Universität Bern, Svájc [Bern]), S. C. C. Barros (IA/UPorto, CAUP és FCUP), V. Adibekyan (IA/UPorto, CAUP és FCUP), H. M. Tabernero (IA/UPorto és CAUP), A. Antoniadis-Karnavas (IA/UPorto & FCUP), J. D. Camacho (IA/UPorto & FCUP), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Spanyolország [IAC] és Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, Spanyolország [ULL]), M. Oshagh (IAC/ULL), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Olaszország), S. G. Sousa (IA/UPortol & CAUP), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Geneva, Svájc [UNIGE]), F. A. Pepe (UNIGE), R. Rebolo (IAC/ULL & Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Spanyolország), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Olaszország [INAF Trieste]), N. C. Santos (IA/UPorto, CAUP és FCUP), R. Allart (Département de physique és Institut de recherche sur les exoplanètes, Université de Montréal, Kanada és UNIGE), C. Allende Prieto (IAC/ULL), D. Bossini (IA/UPorto), F. Bouchy (UNIGE), A. Cabral (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugália [IA/FCUL] és Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugália), M. Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Olaszország [INAF Torino]), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), V. D’Odorico (INAF Trieste & Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Olaszország [IFPU]), D. Ehrenreich (UNIGE), J. Faria (IA/UPorto, CAUP és FCUP), P. Figueira (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile [ESO-Chile] és IA/UPorto), R. Génova Santos (IAC/ULL), J. Haldemann (Bern), J. I. González Hernández (IAC/ULL), B. Lavie (UNIGE), J. Lillo-Box (CSIC-INTA), G. Lo Curto (European Southern Observatory, Garching bei München, Németország [ESO]), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto és CAUP), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), P. Molaro (INAF Trieste és IFPU), N. J. Nunes (IA/FCUL), E. Pallé (IAC/ULL), L. Pasquini (ESO), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Spanyolország és INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Olaszország), A. Sozzetti (INAF Torino) és S. Udry (UNIGE).

Az ESO a legfontosabb kormányközi csillagászati szervezet Európában, és messze a legeredményesebb földfelszíni csillagászati obszervatórium az egész világon. Tizenhat tagország támogatja: Ausztria, Belgium, Csehország, Dánia, az Egyesült Királyság, Finnország, Franciaország, Hollandia, Írország, Lengyelország, Németország, Olaszország, Portugália, Spanyolország, Svájc és Svédország. Ezt a sort egészíti ki az ESO obszervatóriumainak befogadóországaként Chile, valamint stratégiai partnerként Ausztrália. Az ESO ambiciózus programjának fő célkitűzése hatékony földi megfigyelő műszerek tervezése, kivitelezése és működtetése annak érdekében, hogy a csillagászok élvonalbeli fontos tudományos felfedezéseket tehessenek. Az ESO vezető szerepet játszik csillagászati együttműködések elősegítésében és szervezésében. Az ESO három világszínvonalú megfigyelő helyet tart fenn Chilében. Ezek: La Silla, Paranal és Chajnantor. Paranalon üzemel a Nagyon Nagy Távcső (VLT), a világ legkorszerűbb, látható hullámhossztartományban üzemelő csillagászati obszervatóriuma, és két égboltfelmérő távcső, az infravörös hullámhossztartományban működő VISTA és az optikai tartományban érzékeny VLT Égboltfelmérő Távcső. Szintén a Paranalon fogja elhelyezni és üzemeltetni az ESO a Déli Cserenkov Távcsőrendszert (CTAS), a világ legnagyobb és legérzékenyebb gammasugárzás-obszervatóriumát. Az ESO vezető résztvevő az ALMA-együttműködésben, ami jelenleg a legnagyobb létező csillagászati projekt. Mindezeken túl épül már a Paranalhoz közeli Cerro Armazones tetején az ESO 39 méteres Rendkívül Nagy Távcsöve (ELT) is. Ez lesz a világ „égre néző legnagyobb szeme”.

Linkek

·      Szakcikk

·      Képek a VLT-ről

·      Újságíróknak: Iratkozzon fel, hogy már az embargo alatt saját nyelvén olvashassa a közleményeinket!

·      Kutatóknak: Van érdekes eredménye? Küldje el nekünk!

Kapcsolat

Olivier Demangeon
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Telefon: +351 226 089 855
E-mail: olivier.demangeon@astro.up.pt

María Rosa Zapatero Osorio
Chair of the “Atmospheric Characterisation” working group of the ESPRESSO science team at Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Telefon: +34 9 15 20 64 27
E-mail: mosorio@cab.inta-csic.es

Nuno Santos
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
E-mail: nuno.santos@astro.up.pt

François Bouchy
Member of the “Transiting planets” working group of the ESPRESSO science team at Université de Genève
Genève, Switzerland
Telefon: +41 22 379 24 60
E-mail: Francois.Bouchy@unige.ch

Alejandro Suárez Mascareño
Instituto de Astrofísica de Canarias
Tenerife, Spain
Telefon: +34 658 778 954
E-mail: asm@iac.es

Mario Damasso
INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino
Turin, Italy
Telefon: +39 339 1816786
E-mail: mario.damasso@inaf.it

Pedro Figueira
Astronomer at ESO and Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, instrument scientist of ESPRESSO
Santiago, Chile
Telefon: +56 2 2463 3074
E-mail: pedro.figueira@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Telefon: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Ez az ESO eso2112 sz. sajtóközleményének fordítása

A sajtóközleményről

Közlemény száma:eso2112hu
Név:L 98-59
Típus:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:ESPRESSO
Science data:2021A&A...653A..41D

Képek

Fantáziarajz az L 98-59 bolygórendszerről
Fantáziarajz az L 98-59 bolygórendszerről
Az L 98-59 bolygórendszer összehasonlítása a Naprendszer belső részével
Az L 98-59 bolygórendszer összehasonlítása a Naprendszer belső részével

Videók

Felfedi titkait egy közeli bolygórendszer (ESOcast Light 242)
Felfedi titkait egy közeli bolygórendszer (ESOcast Light 242)
Művészi elképzelés az L 98-59b-ről
Művészi elképzelés az L 98-59b-ről
Művészi elképzelés az L 98-59c-ről
Művészi elképzelés az L 98-59c-ről
Művészi elképzelés az L 98-59d-ről
Művészi elképzelés az L 98-59d-ről
„Utazás” az L 98-59 bolygórendszerhez
„Utazás” az L 98-59 bolygórendszerhez