Legszélsőségesebb bolygók, extrém helyek az Univerzumban

galaxy

A legforróbb

Egy bolygó hőmérséklete attól függ, hogy mennyire közel van a saját csillagjához, és az milyen melegen ég. A saját Naprendszerünkben a Merkúr a Nap legközelebbi bolygója, 57.91.000 km-es távolságban. A Merkúron a napi hőmérséklet kb. 430 ° C, míg a Nap felületi hőmérséklete 5.500 ° C.

De vannak erősebb, sokkal nagyobb csillagok mint a Nap. A HD 195689 ( Kelt-9) csillag 2,5-szer nagyobb tömegű a Naptól, felületi hőmérséklete közel 10. 000 ° C.

A bolygója, a KELT-9b sokkal közelebb van a gazda csillagjához, mint a Merkúr a Naphoz.

A sziklás Merkúr itt egy olvadt láva csepp lenne ezen a hőmérsékleten. A KELT-9b azonban Jupiter típusú gázóriás bolygó, amely melegebb, mint a legtöbb csillag. De kék A-típusú csillaga, a KELT-9-nek nevezett, még melegebb – sőt, valószínűleg a párolgáson keresztül bomlasztja a bolygót.

Mivel a bolygó szigorúan zárt a csillaghoz – ahogy a Hold a Földhöz – a bolygó egyik oldala mindig a csillag felé néz, és a másik oldala örök sötétségben van. A molekulák, például a víz, a szén-dioxid és a metán nem alakulhat ki a napos oldalon mert túl sok ultraibolya sugárzás bombázza. A sötét oldal tulajdonságai még mindig titokzatosak, ott lehetnek molekulák, de valószínűleg csak átmenetileg.

Ez egy bolygó a tipikus tömegmeghatározások bármelyikén, de a légköre szinte biztosan nem hasonlít bármely más bolygóra, amit valaha láttunk a napi időjárás miatt.

A KELT-9 csillag csak 300 millió éves, ami fiatal a csillagidőben. Több mint kétszer akkora, és csaknem kétszer olyan meleg, mint a mi Napunk. Tekintettel arra, hogy a KELT-9b nevű bolygó légkörét folyamatosan magas ultraibolya sugárzás éri, a bolygónak elpárologtatott bolygóanyag csóvája van mint egy üstökösnek.

A KELT-9 olyan ultraibolya sugárzást ad a KELT-9b felé amely teljesen elpárologtatja a bolygót. A hosszú távú kilátások az életre vagy az ingatlanügyletre a KELT-9b-nél nem jól néznek ki. A bolygó ugyancsak szokatlan, mert a csillagtengelyére merőlegesen kering ( video ). Ez hasonló lenne a Naprendszerünk síkjára merőleges bolygóhoz. Egy év ezen a bolygón kevesebb, mint két nap.

planetkelt

A KELT-9B a legmelegebb ismert bolygó. A KELT-9 (balra) csillag és a KELT-9b bolygó (jobbra). A bolygó mindössze 1,5 nap alatt kerüli meg a csillagot. Image credit: NASA / JPL-Caltech / Robert Hurt

A leghidegebb

Az abszolút nulla -223 ° C-os hőmérséklet. Az OGLE-2005-BLG-390Lb elnyeri a leghidegebb bolygó címét. A Föld tömegének kb. 5,5-szerese valószínűleg sziklás bolygó. Bár nem túl messze kering a saját csillagától a pályán ( amely a Naprendszerünkben valahol a Mars és a Jupiter között lenne) a gazdacsillag egy kis tömegű, vörös törpe típusú hideg csillag.

A vörös törpecsillag ötször kisebb mint a Nap, és körülbelül 20 000 fényévnyi távolságra található, nem messze a Tejút Galaxis centrumától.

Viszonylag hűvös csillagja és nagy pályája azt jelenti, hogy a bolygó felszíni hőmérséklete -220 ° C alatt van, túl hideg a folyékony víz számára. Valószínű, hogy vékony légköre van, de a sziklás felszín valószínűleg mélyen a fagyott óceánok alatt van.

planeteso

Image Credit: ESO, CC BY-SA

Túlzott sugárzású bolygók, pulzárok

A neutroncsillagok nagy mennyiségű szabad neutront tartalmazó maradványcsillagok. Az elődcsillag magja a szupernóva-robbanás során összeroppan, mérete jelentősen csökken, és mivel az összeomlásakor se a mágneses energiája, se a perdülete nem változhat meg, a robbanásban keletkezett neutroncsillag szédítő sebességgel forog, és óriási mágneses tere van.

Az első felfedezett exoplanetek közül a PSR B1257 + 12 A, B és C bolygók (amelyek az 1990-es évek során fedeztek fel) az utolsó olyan helyek, amiket az élet céljából keresni szeretnénk. A neutroncsillag magja a belsejében gyorsabban forog, mint ahogy mi pislogni tudunk a szemünkkel. Önálló, röntgensugárzó pulzárok forgási periódusának ciklusideje legfeljebb 10-12 másodperc lehet. Az újonnan keletkező pulzárok igen gyorsan, másodpercenként akár 100 fordulatot megtéve forognak. Túlzott sugárzási impulzusokat bocsát ki mindkét pólusából a folyamat során.

Az ilyen nagy intenzitású sugárzás a csillagból rendkívül ellenséges az élethez, de káprázatos aurorát hoz létre a bolygókon.

planetpulz

PSR B1257+12. Source: Wikipedia

Az olvadt üvegesős bolygó

Gyönyörű mélykék színű bolygó a HD 189733b. Nagyon hasonlít a Földre? Nem egészen olyan a környezet. Ez egy forró Jupiter típusú bolygó ahol olyan szelek vannak amelyek 7.000 km/h felett fújnak, és olvadt üveg esik az égből, ráadásul ferdén, oldalra fújva! Valójában a megfigyelt mélykék szín a Rayleigh szóródás jelensége, mert a kék fényt a légkörben lévő szilikát részecskék szétszórják az állandó nagy esőviharokban

Ez valójában a Galaxis egyik legszörnyűbb helye. Ezen a HD 189733b bolygón a rémálom világa olyan gyilkos, akit soha senki nem lát. Az emberi szemnek ez a messziről látható bolygó fényes kéknek tűnik. De minden űrutazó, aki összekeveri azt a Föld barátságos égboltjával, végzetesen téved. Az időjárás ezen a világon halálos. A szelek olyan sebesek hogy a bolygó minden táján hatalmas spirálok köré csavarják az összes utazót. És a bolygón lenni esőben több mint kényelmetlenség, az eső itt végzetes.

A HD 189733b csak 4,6 millió kilométerre kering a csillagától, ami annyira közeli hogy gravitációsan kötött, vagyis az egyik oldala folyamatosan a csillag felé néz, míg a másikra mindig sötétség borul. A csillagászok szerint ez idézi elő a hatalmas sebességű szeleket, melyek a nappali oldalról kiindulva végig süvítenek az éjszakai oldalon.

Az 1.100 ° C fokos hatalmas hőben összesűrűsödő szilikátok nagyon kis üvegcseppekké alakulnak, ami jobban szórja kék fényt, mint a vöröset.

Ez egy borzalmas idegen világ ahol az üvegeső oldalirányban a hangsebesség háromszorosával fújó szelekben érkezik. A kobalt kék szín nem egy trópusi óceán tükrözéséből származik, mint a Földön, hanem inkább egy homályos, fújtatott forró légkörből, amely magas szilikátrészecskéket tartalmazó felhőkből áll.

planetuve

Image Credit: ESO/M. Kornmesser

A legnagyobb sebesség

Az eddig ismert legnagyobb sebességgel mozgó csillag az RX J0822-4300 jelű neutroncsillag, amely a Chandra űrtávcső felvételei alapján végzett számítások szerint egy szupernóva robbanástól hajtva óránként 5,5 millió kilométeres sebességgel halad (1.600 km másodpercenként). Bár a robbanás óta csak 20 fényévnyi utat tett meg, ilyen tempóban haladva néhány millió év alatt el fogja hagyni a Tejútrendszert.

planetrx

Image credit: NASA Chandra Discovers Cosmic Cannonball

A legfiatalabb

A bolygórendszer mindössze 2 millió éves A gazdacsillag V 830 Tauri ugyanolyan tömegű, mint a Napunk, de kétszeres a sugár, ami azt jelenti, hogy még nincs teljes mértékben kialakulva. A bolygó egy gázóriás, háromnegyede a Jupiter tömegének és valószínűleg még mindig növekszik. Ez azt jelenti, hogy több tömeget szerez be, mivel gyakran ütközik más testekkel, például az aszteroidákkal így nem biztonságos hely.

planettauri

Credit: Mark A. Garlick. Very active infant star V 830 Tauri

A legöregebb

PSR B1620-26 b, a legrégebbi ismert bolygó, kora 12,7 milliárd év. A Jupiter tömegének 2,5-szeresével rendelkező gázóriás látszólag örök időktől van. A 13,8 milliárd éves világegyetem csak egy milliárd évvel idősebb ettől a bolygótól.

A PSR B1620-26 b két egymás körül forgó csillaggal rendelkezik – és mindkettőjük egész életét végig látta. Ezek egy neutroncsillag és egy fehér törpe, amik akkor maradnak, amikor egy csillag már elégetett minden tüzelőanyagát, és felrobbant mint egy szupernóva.

Azonban, mivel a bolygó olyan korán alakult az Univerzum történetében, valószínűleg nincs elég nehéz eleme, mint a szén és az oxigén (amely később alakult ki), és amely az élet fejlődéséhez szükséges.

planetold

Illustration Credit: NASA and G. Bacon (STScI)

A legsötétebb bolygó

TrES-2b sötétebb bolygó, mint a szén. A nagy Jupiter méretű TrES-2b bolygó olyan légkörrel rendelkezik, amely nagyjából az ottani napjának összes fényét elnyeli. A napfény kevesebb, mint 1% -át tükrözi vissza csak, ez a legsötétebb ismert bolygó. Ez a csodálatos felfedezés a NASA Kepler távcsőjével készült. A bolygó egzotikus atmoszférájában találtak olyan fényelnyelő vegyszereket, mint a párolgott nátrium és kálium, valamint a gáznemű titán-oxid, de ezek közül egyik sem teljesen magyarázza a TrES-2b extrém feketeségét. Egyetlen halvány piros fény van csak a nagyon forró bolygón az ottani nap közelsége miatt.

planettres

TrES-2b. Image credit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

A legnagyobb gyűrűrendszer

A Naprendszer legszebb látványosságai közé tartoznak a Szaturnusz gyűrűi. Most képzeljünk el egy olyan bolygót amely legalább 20-szor nagyobb tömegű, mint a Szaturnusz, és amelynek gyűrűs rendszere több mint 200-szorosa. Ez a Super Saturn J1407b. A legnagyobb gyűrűrendszer, amit valaha találtak.

A képen a J1407b gyűrűi láthatók, ahogyan azok 2007 elején jelentek meg, amikor a felfedezés elkészült. A bolygó gyűrűje olyan hatalmas, hogy a két széle között 180 millió kilométerrel nagyobb mint a Föld és a Nap közötti távolság.

Várhatóan a bolygónak a holdja is nagy, amely majdnem ugyanolyan tömegű, mint a Föld. Mivel a bolygó annyira nagy, lehetséges hogy inkább egy barna törpe csillag.

planetsat

Credit NASA/JPL-Caltech/ Ron Miller

A legtöbb víz

Gliese 1214 b (GJ 1214 b-re rövidítve) exoplanet, amely a Gliese 1214 csillag körül kering, és 2009 decemberében fedezték fel.

A NASA / ESA Hubble Űrteleszkóp megfigyelései egy új bolygóosztályt hoztak létre, egy vízi világot, amelyet vastag, párás atmoszféra véd. Mérete kisebb mint az Uránusz, de nagyobb a Földnél.

Ez egy szuperföld, vagyis nagyobb mint a Föld, de lényegesen kisebb (tömegben és sugárban) mint a Naprendszer gázbolygói. A COROT-7b után a második ismert szuper-Föld, és az első az új, kis méretű és viszonylag kis sűrűségű bolygók közül. A GJ 1214 b azért is jelentős mert viszonylag közel van a saját napjához és azért mert keringési pályája átszeli azt (előtte), amely lehetővé teszi a bolygó légkörének spektroszkópiai módszerekkel történő vizsgálatát.

A Gliese 1214 b nem olyan mint az eddig ismert bolygók, tömegének hatalmas része vízből áll.

Amikor a csillag elé kerül a Földről látszik és nemcsak a bolygó tömegét lehet meghatározni, hanem annak átmérőjét is, ami lehetővé teszi az átlagos sűrűséget meghatározni, amely 2 gramm / köbcentiméter. A víz sűrűsége 1 gramm köbcentiméterenként, míg a Föld átlagos sűrűsége 5,5 gramm köbcentiméterenként. Ez azt sugallja, hogy a GJ 1214 b sokkal több vízzel rendelkezik, mint a Föld, és sokkal kevésbé sziklás.

planetglis

Mivel a hasonló összetételű jelentősen nagyobb bolygó várhatóan sokkal sűrűbbé válik (a nagyobb gravitáció miatt), nyilvánvaló volt, hogy a GJ 1214 b egy új objektumosztály. Ennek alapján a felfedezők arra a következtetésre jutottak, hogy a GJ 1214 b vízvilág, egy kicsi sziklás világ, amelyet egy óceán több száz kilométeres mélységben borít, vékony hidrogén / hélium légkörrel. A víz a bolygón azért lehet jelen, mert bár közelében van a csillagjának, azonban az sokkal hűvösebb a Napnál.

Ennek eredményeképpen a GJ 1214 b belső szerkezete rendkívül eltérő az eddig ismert világoktól.

A magas hőmérséklet és a magas nyomások olyan egzotikus anyagokat alkotnak, mint a forró jég vagy a szuperfluid víz, olyan anyagok amelyek teljesen idegenek a mi földi mindennapi tapasztalatunkhoz.

2013 decemberében a NASA bejelentette hogy a GJ 1214 b légkörében felhőket észleltek.

planetgis

A GJ 1214 b vízbolygó modellje. John Garrett

A legrosszabb időjárás

Mivel az exobolygók túl messze vannak ahhoz, hogy bármilyen időjárási viszonyokat megfigyelhessünk, vissza kell fordítanunk a szemünket a naprendszerünkre.

Ha megnézzük az óriási kavarogó hurrikánokat, amelyeket a Juno űrszonda fényképezett a Jupiter pólusain, a Naprendszerünk legnagyobb bolygója bizonyosan jó versenyző. Ezt a címet azonban a Vénusz nyeri el. A bolygó ugyanolyan méretű mint a Föld, kénsavfelhőkben van eltakarva.

A légkör sokkal gyorsabban mozog a Vénuszon mint ahogyan a bolygó forog, és a szelek elérik a 360 km/h sebességet. A kétszemű ciklonok minden pólus fölött tombolnak. A légkör közel 100-szor sűrűbb, mint a Földön, és több mint 95% széndioxidot tartalmaz. A keletkező üvegházhatás a felszínen legalább 462 ° C hőséget okoz, ami valójában melegebb mint a Merkúron ( 430 ° C) lévő hőmérséklet.

planetvenus

A composite image of Venus and Earth. Image credit: Arie Wilson Passwaters/Rice University

Üres folt a világegyetemben – egy párhuzamos univerzumot látunk?

Einstein még úgy vélte: az univerzum végtelen ideje létezik, kezdet nélkül, örökkévaló egyensúlyi állapotban. Elmélete a kozmikus háttérsugárzás felfedezésével dőlt meg, ami a Nagy Bumm mai napig tartó utórezgése – most pedig már ott tartunk, hogy a miénkkel párhuzamosan létező univerzumok lenyomatait vizsgáljuk a saját világunkban.

Persze a helyzet nem ilyen egyszerű – úgy hisszük, hogy másik univerzumok lenyomatát vizsgáljuk, de igazából 100%-ig biztosak még nem vagyunk benne.

A teljes nevén Kozmikus Mikrohullámú Háttérsugárzás elnevezést viselő jelenség vizsgálata folyamán 2007-ben egy olyan régióra bukkantak a kutatást végzők, amely voltaképpen egy hatalmas, tökéletesen üres hely. Se normális anyag nincs benne, se sötét anyag, se semmiféle energia, de még sugárzás se. Már egy ilyen hely léte is teljességgel nonszensznek tűnt, azonban egy csapat kozmológus és fizikus nekilátott, hogy megfejtse a lehetetlen folt rejtélyét. Ők pedig azzal magyarázzák ezt a helyet, hogy az nem a mi univerzumunk része, hanem egy párhuzamos világ lóg át a miénkbe!

Szenzációsnak hangzik, megdöbbentőnek, na de önmagában a folt léte is az – a rá adott magyarázat törvényszerűen megdöbbentő.

planetuniv

A XX. század közepén vette a fizikatudomány először komolyan azt az elképzelést, hogy egy afféle multiverzum egy univerzuma a miénk a sokból, Hugh Everett volt az első modern fizikus, aki ezt az elképzelést támogatta. Egyes ókori görög filozófiai irányzatoktól nem volt idegen a párhuzamos univerzumok elképzelése (persze máshogy írták körül), de a “hivatalos” tudományba Everetten keresztül jutott be a teória.

John Gribbin, a multiverzum-elméletek egyik legnagyobb szakértőjének könyve foglalja össze a legjobban a kapcsolódó teóriákat: A multiverzum nyomában

Azóta többféle elképzelés is van rá, hogy vajon hogyan is működik: a kvantummechanikától kezdve a húrelméletig sok teória van a párhuzamos világok létére, egyesek szerint a megfigyelhető univerzumunk határain túl kezdődnek első szomszédaink, más elméletek szerint minden döntésünk (sőt, ami azt illeti, mindenki minden döntése és minden lehetséges esemény alakulása) is létrehoz egy-egy új ilyen párhuzamos világot egy másik dimenzióban – ami nincs egy milliméterre se tőlünk.

A húrelmélet és a párhuzamos világokkal kapcsolatos teóriák fő szakértője korunkban Michio Kaku, elméleti fizikus, aki nem csak úttörő tudományos munkásságáról híres, hanem arról is, hogy a legfrissebb eredményeket is olvasmányosan, mindenki számára érthetően képes könyveiben levezetni. A párhuzamos Földek elméletének jár utána Párhuzamos világok című kötetében.

planetpar

Ez a rejtélyes, gigantikus üresség az Eridanus csillagképben (valójában azon keresztülnézve) található, és egymilliárd fényév hosszúra becsülik. Az elmélet, miszerint egy másik univerzum betüremkedő része, Dr. Laura Mersini-Houghtontól származik, az Észak-Karolinai Egyetem elméleti fizikusától. Ha igaz volna, az azt jelentené, hogy észleltük az első exo-univerzumunkat – nem kispályás teljesítmény! Az első ilyen “hideg foltot” 2004-ben észlelték, de az egyszerűen kb 20-45%-kal kevesebb anyagot és sugárzást tartalmazott, mint kellett volna, ami szintén rendkívül extrém és érthetetlen.

Ez az elképesztően hosszú és 900 fényév sugarú buborék eddig a legnagyobb ilyen észlelt anomália. 8 milliárd fényévre található tőlünk. Létére kétféle magyarázat adható: vagy egy a miénktől térben máshol létező, másik univerzum hatol be a miénkbe ott, vagy éppen hogy ott keletkezik egy párhuzamos univerzum, más fizikai törvényekkel, mint a miénk. Ez utóbbi elképzelést pártolja az említett Mersini-Houghton is, aki a húrelméletet alkalmazva jutott arra a következtetésre, hogy ez a nagy “vákuummal” telt buborék a mi univerzumunk tágulása miatt jött létre.

Ha ezt az elképzelést sikerülne valahogy igazolni, az számos olyan teória létjogosultságát bizonyítaná, mint amilyen például az “örökös univerzum-infláció”. Eszerint univerzumok úgy keletkeznek egymás után, végtelen számban, mint a buborékok a víz színén, minden buborékban egy-egy saját fizikai törvény-rendszer és fizikai állandók uralkodnak. Ha az az üres buborék egy ilyen másik univerzummal való ütközés területe, az elmélet máris bizonyítást nyer.

A színes foltok ilyen “üresség”-anomáliákat jeleznek a háttérsugárzásban.

Végtelen számú univerzum, (minimum) 10 dimenzió, átjárók a párhuzamos univerzumokba – ma már nem science fiction és nem spekuláció, hanem tudományos vizsgálat tárgya. Michio Kaku Hipertér című könyve foglalja össze a legnaprakészebben az elméleteket.

planetuniverse

És hogy miért is nem ütközünk folyamatosan árnyékuniverzumokba, ha ennyi keletkezik? Egyszerű – csak gondoljunk bele, a miénk hogyan jött létre! Egy Nagy Bummal, ugye? A tér tágulása, vagy inkább “kibomlása” borzasztóan leegyszerűsítve gyorsabb a fény sebességénél, ami hamar széttolja egymástól ezeket az univerzumokat. Persze, ha egy olyan univerzum jön létre, amelyben más a tér szerkezete vagy más szabályok vonatkoznak a sebességekre, könnyedén leelőzheti akár a térhálót magát is, és átnyúlhat egy-egy univerzum a szomszédjába – jelesül, a mi világunkba.

Ha valóban ez a helyzet, és át akarunk látogatni egy másik világegyetembe, már csak 8 milliárd fényév távolságot kell átutaznunk, és megláthatjuk, más univerzumok fizikai törvényszerűségei is támogatják-e az életet, vagy sem.

planetbum