A rejtélyes planemók. Bolygók – csillagok nélkül

Vannak planéták, melyek egyetlen csillag körül sem keringenek, nem hull rájuk napfény: sötét, hideg világok.

Ezek a különös égitestek a nap nélküli bolygók, a planemók, melyek a galaxisuk középpontja körül keringve róják a világegyetem fényéveit. Miként keletkezhettek, s hogyan alakulhat sorsuk?

A bolygók keletkezéséről korábban felállított hipotézis szerint a planéták a születő csillagok körüli porkorongokból jönnek létre a gravitáció eredményeként, mely égitestekké formálja a fiatal csillagok körüli korong törmelékét. Tehát a bolygók a csillagképződés melléktermékeiként jönnek létre. Az utóbbi idők felfedezései azonban arra mutatnak, hogy nemcsak csillagok körül jöhetnek létre planéták. Erre utal a központi nap nélkül az űrben keringő bolygók, az ún. planemók megléte.

Az elmúlt években több olyan megfigyelés történt, melyek szerint barna törpék körül is kialakulhattak planéták. A barna törpék olyan égitestek, melyek nagyobbak, mint egy bolygó, de nem elég nagyok ahhoz, hogy belsejükben beinduljon a termonukleáris reakció, a hidrogénatomok héliumatomokká, majd az egyre nagyobb rendszámú atomok még nagyobb rendszámú atomokká való egyesülése, mely közben hatalmas energia szabadul fel, és a csillag az elektromágneses sugárzás teljes spektrumát zúdítja a térbe. A barna törpe viszont megrekedt a csillaggá válás folyamatában – ám mégis lehetnek égi kísérői, Ray Jayawardhana (University of Calgary) és Valentin Ivanov csillagász négy barna törpét vizsgált, melyek közül kettőnek a tömege a Jupiter néhányszorosa és tízszerese közé esik, kettőé pedig 10 és 15 Jupiter-tömegnyi közé. 450 fényévre vannak tőlünk, s infravörös sugárzásuk arra utal, hogy porkorong veszi őket körül, melyekben idővel anyagcsomók alakulhatnak ki, melyek égitestekké válhatnak. Kérdés, hogy minek is nevezhetjük majd ezeket: bolygóknak, vagy holdaknak, hiszen barna törpék körül keringenek, melyek kisebbek, mint a csillagok, de nagyobbak, mint a bolygók. A Torontói Egyetem kutatócsoportja szerint ezek a Jupitertől sokkal nagyobb, de a Napunknál százszor kisebb barna törpék az égitestek egy új csoportját alkothatják, s a jelenlegi sorrendben (holdak – bolygók – barna törpék – csillagok – fekete lyukak) kitölthetik a rést a nagy tömegű bolygók és a kis tömegű csillagok között. Maga Jayawardhana úgy nyilatkozott, hogy ezek az égitestek vagy a legnagyobb óriásbolygók, vagy a legkisebb barna törpék. 170 fényévnyi távolságra is felfedeztek egy barna törpe párost, melyek nagyobbika 25-ször akkora tömegű, mint a Jupiter, a kisebbik ellenben csak 5-ször akkora, mint naprendszerünk legnagyobb bolygója, s e kisebb barna törpe körül is ott kering egy porkorong, melyből idővel bolygók (vagy inkább holdaknak nevezhetjük majd őket?) születhetnek.

És itt jönnek be a képbe a barna törpéktől is kisebb planemók, melyek az új felfedezések fényében úgy is létrejöhetnek, hogy a csillagközi gázfelhőkben létrejövő csomósodásokból idővel a barna törpéktől is kisebb égitestek, magányos gázbolygók, születnek. Ám mivel egyesek körül anyagkorong van, azokban is létrejöhetnek majd még kisebb égitestek, melyek a planemók holdjaivá is válhatnak. A fiatal planemók kezdetben forrók, és ha hozzájuk közel holdak keringenek, azokon ideiglenesen (akár) folyékony halmazállapotú víz is folyhat, ami az élet egyik alapvető feltétele. Tehát elméletileg a fiatal planemók holdjain élet is lehetséges. Ám Jayawardhana szerint mindez csak elméleti feltételezés.

De úgy is planemóvá válhat egy bolygó, hogy egy naprendszerben lejátszódó gravitációs kölcsönhatások révén kilökődnek a naprendszerükből, és magányos égi vándorokká válnak. A fiatal bolygórendszerekben ugyanis nagyon sok bolygó kering, és gravitációs kölcsönhatásaik következtében egy-egy társukat kilökhetik a csillagközi térbe. Egy átlagos galaxisban számuk megközelíti a százmilliót. A kilökődött planemókat pedig idővel be is foghatják más, közeli csillagok, így az egyik nap planétája egy másik csillag bolygójává válhat. Ez az elképzelés magyarázatot adhatna arra, miért vannak egyes exobolygóknak roppant elnyújtott ellipszis alakú pályán keringő planétái. Ezek egykor megközelíthették az adott csillagot, mely befogta a magányos égi vándort, ám az olyan elnyújtott pályára állt körülötte, melyen haladva időről időre messze eltávolodik tőle, ráadásul pályasíkja nem esik egybe a naprendszer többi bolygójának a pályasíkjával. Perets és Thijs Kouwenhoven, a Pekingi Egyetem két kutatója szabadon mozgó bolygókat, számítógépen szimulált fiatal csillaghalmazokat tanulmányozott, s észrevették, hogy ha a nomád bolygók száma megegyezett a csillagokéval, idővel a csillagok 3-6 százaléka befogott egy-egy magányosan vándorló bolygót. A fiatal csillaghalmazokról tudnunk kell, hogy ezek nagyjából egyidejűleg kialakult csillagokból állnak, még nem sodródtak szét, sűrűbben helyezkednek el, ezért gyakrabban cserélhetnek bolygókat. Majd az égitestek közötti kölcsönhatások miatt a csillagok eltávolodnak egymástól, és lecsökken a bolygócserék valószínűsége.

Ha viszont egy vándorbolygó bekerül egy naprendszerbe, ott olyan gravitációs változásokat idézhet elő, melyek katasztrofálisak lehetnek egy, az addig a csillag életzónájában keringő planéta számára. Életzónának azt a zónát nevezzük, mely olyan messzire helyezkedik el a naptól, hogy az adott zónában keringő planéta felszínén a víz folyékony halmazállapotban is létezhet, akárcsak a Földön, mely a Nap életzónájának a kellős közepén kering. Egy, az adott naprendszerbe betévedő planemó azonban kilendítheti pályájáról a bolygót, mely elnyújtottabb elliptikus pályáéra áll át, melyen időnként vagy túl közel, vagy túl távol kerül központi csillagától, így akár el is pusztulhat az ott esetleg létező élet. Sőt, ha egy csillag befog egy planemót, az úgy megzavarhatja az adott naprendszer bolygóinak a mozgását, hogy egyikük ki is lökődhet a csillagközi térbe, s planemóvá válik. És elképzelhető, hogy idővel egy másik csillag befogja…