Leiti esimene võimalik sulav kivimiline eksoplaneet

Tiina Liimets | 25.01.2012

Kosmoseteleskoop Kepler on avastatud järjekordse huvipakkuva planeedi, mis tiirleb meist 1500 valgusaasta kaugusel asuva Päikese-sarnase tähe KIC 12557548 ümber. Tähte varjutatakse regulaarselt iga 15.685 tunni järel, kuid varjutuste suurus varieerub suuresti. Aeg-ajalt varjutused lakkavad peaaegu täielikult 10ks kuni 20ks päevaks. Lisaks on varjutuste heleduskõverad ebasümmeetrilised. Seega ei ole tegu tavalise üksiku planeedi üleminekuga ematähe eest, vaid millegi erilisemaga.

Rahvusvaheline teadlaste rühm eesotsas S. Rappaportiga, pakuvad üheks võimalikuks seletuseks tähe ümber tiirlevat kahest planeedist koosnevat süsteemi. Kirjeldatud ebakorrapäraste varjutuste tekkimiseks peaks selle planeedisüsteemi ühine orbitaaltasand pretsesseerima, muutes ühe planeedi tähelt ülemineku asukohta ja sedaviisi muutes ka varjutuste maksimaalset sügavust. Kord katab kogu planeet tähte, kord nö. riivab tähte ainult väikene osa planeedi kettast. Uurimuse autorite väitel aga ei saa selline süsteem olla piisavatalt stabiilne ja seega on kirjeldatud stsenaarium välistatud.

Kunstniku nägemus aurustuvast planeedist. Pilt: ESA / Alfred Vidal-Madjar (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, France

Teiseks võimalikuks seletuseks pakuvad nad intrigeeriva, kuid kõigi vaatlustega kooskõlalise stsenaariumi, kus varjutusi tekitab tolmusaba, mis pärineb ematähe kuumuse tõttu lagunevalt Merkuuri-taoliselt planeedilt. See on küll hetkel kõigest teoreetiline hüpotees, kuid sobib kõigi praeguste vaatlusandmetega suurepäraselt.

Vaatlused näitavad, et kaaslane peab tiirlema oma orbiidil ematähele väga ligidal, vaid 2.8 Päikese raadiuse kaugusel, mis tähendab, et temperatuur planeedil võib tõusta kuni 2000 C. Planeet arvatakse koosnevat samast ainest, millest ka Maa koor, pürokseeni mineraalidest (sisaldab kaltsiumi, magneesiumi, rauda ja teisi raskemaid elemente). Tänu tohutule kuumusele on hakanud planeedi kivimiline koostis lagunema, mille tõttu on tema atmosfäär täis kivimilist tolmu. Ematähe tugeva tähetuule tõttu puhutakse pidevalt osa atmosfääri planeedist eemale. Kirjeldatud protsessi toetab ka stsenaariumis ette nähtud eksoplaneedi väikene mass, 0.1 Maa massi. Antud mass on piisavalt väike, et aurustunud osakesed saaksid planeedi gravitatsiooniväljast lahkuda. Kuna kivimite lagunemisel tekkivad tolmuosakesed on piisavalt suured, elavad need ematähe tohutus kuumuses piisavalt kaua tekitamaks ematähte varjutada võivat piisavalt tihedat tolmusaba. Selline saba on sarnane komeetide Päikese lähedal tekkivale sabale, sest komeedi jää hakkab Päikese kiirguse tõttu sulama ja vabastab ka komeedis oleva tolmu. Pakutud tolmusaba olemasolu kinnitavad ka varjutuste ebasümmeetrilised profiilid. Varjutuste erinev maksimum võib tuleneda planeedi ebaühtlasest sulamisest, seoses varieeruva pinnakoostisega. Huvitav on veel ka see, praeguste vaatlusandmete põhjal ei ole hüpoteetiline eksoplaneet, nimega KIC 1255b, varjutustes nähtav. Mis on järjekordne sobivus püstitatud hüpoteesiga, et planeedi mass peab olema väikene, mis iseseisvalt ei suudaks ematähte varjutada. Varjutusi tekitaks vaid lagunenud massist tekkinud tolmusaba.

Aurustuvat eksoplaneeti on ka varem vaadeldud. 2003. aastal leiti gaasiline hiidplaneet HD 209458b, mis samuti laguneb ematähe kiirguse tõttu. KIC 1255b on aga eriline selle poolest, et tegu on kivimilise planeediga. Kunagi varem ei ole leitud kivimilist aurustuvat eksoplaneeti.

Tegemaks KIC 1255b olemuse kohta põhjapanevaid järeldusi, vajavad astronoomid lisavaatlusi. Täpsema optilises ja infrapunases lainealas tehtud heleduskõvera alusel saaks rohkem teada võimaliku tolmusaba morfoloogia ja koostise kohta. Spektroskoopiliste vaatluste abil on võimalik kindlaks teha planeedi koostist, veendumaks, et tegu on tõesti kivimilise taevakehaga. Jääme ootele. Arvestades massikaotuse suurust ja planeedi praegust massi on KIC 1255b meiega veel 0.2 miljardit aastat. Piisavalt kaua, et teda põhjalikult uurida.

Märksõnad: eksoplaneedid