Az utóbbi szűk 30 év számtalan fontos felfedezést hozott az exobolygók kutatásában. Az 1990-es évek óta megközelítőleg 3500 Naprendszeren kívüli égitestet azonosítottak, az elmúlt időszakban pedig a szélesebb közönség érdeklődését is egyre inkább felkeltette a téma.
Tavaly augusztusban a Proxima b, idén februárban pedig a TRAPPIST-1 rendszerének felfedezését jelentették be. Előbbi mai tudásunk szerint a Földhöz legközelebbi exobolygó, utóbbi pedig az eddigi legtöbb Föld-méretű exobolygóval rendelkező csoportosulás.
Több távcsővel kémlelik az eget
A Naprendszeren kívüli bolygókat számtalan módszerrel ki lehet mutatni. Napjainkban a legelterjedtebb technika az úgynevezett fedési vagy tranzit módszer, illetve az objektumok gravitációs hatásainak vizsgálata.
Előbbivel a gazdacsillag fényének ingadozását figyelik, ezzel ugyanis azonosítani tudják a csillag és a Föld között elhaladó égitesteket. Az elmúlt időszakban a legfontosabb tranzitos keresőeszköz a Kepler űrtávcső volt, amely 2009-2013 közt folyamatosan vizsgálta az űrt. Segítségével elképesztő mennyiségű objektumot sikerült kimutatni – többek közt a TRAPPIST-1 rendszerét is.
Az űrteleszkóp 2013-as meghibásodásával azonban nem sikerült maradéktalanul kiaknázni a Keplerben rejlő lehetőségeket.
Az utóbbi években egy másik keresőeszköz, a COROT (COnvection ROtation et Transits planétaires) is aktív volt. A Keplerhez hasonlóan ez a szerkezet is rengeteg adatot gyűjtött, az információk feldolgozásán máig munkálkodnak a kutatók.
Szerencsére az exobolygók keresése nem ér véget a Kepler és a CoRot után sem. Még 2013-ban indult el, és a tervek szerint a közeljövőben meg is kezdi munkáját az Európai Űrügynökség (ESA) űrtávcsöve, a Gaia. A szerkezet elképesztő, közel milliomod ívmásodperces pontossággal mér majd.
Ez nagyjából olyan, mintha valaki egy méterről érzékelné, hogy egy másik ember fején a haj másodpercenként mennyit növekszik
– magyarázta Kiss László.
A Gaia mellett 2018-ban két újabb jelentős detektáló eszköz is érkezik:
- a NASA és az MIT közös programja, a TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), illetve
- az ESA CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite) nevű műholdja.
Kiss László elárulta, Fűrész Gábor az MIT, Pál András pedig az MTA kutatójaként vett részt a TESS fejlesztésében. A CHEOPS elkészítésébe magyar ipari partnerek – az Admatis és a C3S – is bekapcsolódtak, a misszió tudományos tanácsának pedig Kiss László is tagja.
Idén júniusban az ESA madridi ülésén remélhetőleg a PLATO (Planetary Transits and Oscillations of stars) űrtávcsőről is döntés születik. Ha elfogadják a terveket, akkor 2027 körül bocsáthatják fel a szerkezetet. A PLATO tudományos irányító tanácsában szintén van magyar tag: Szabó Róbert, az MTA kutatója.
Nem elég felfedezni, jellemezni is kell
Az exobolygók azonosítása mellett egy másik fontos feladat a jellemzésük. Mai tudásunk szerint szerencsés esetben az égitestek tömegére, méretére és sűrűségére is lehet becsléseket adni.
Ezen információk gyűjtéséhez az egyik legjobb eszköz a Hubble űrtávcső, amely közel 30 éve indult útnak, és lassan élete végéhez közeledik. Éppen ezért nagy szükség van az utánpótlásra.
Az űrtávcső infravörös tartományban dolgozik, ezzel számtalan olyan tényezőt kiszűrhet majd, melyek alapesetben zavarják az égitestek elemzését.
Az eszköz indulása nagy előrelépés lesz az exobolygók jellemzésében: segítségével az objektumok hőmérsékletére, légnyomására, sőt, akár atmoszférájának összetételére is következtetni lehet majd.
Ezen adatok elengedhetetlenek, ha valóban meg szeretnénk állapítani egy égitestről, hogy lakható-e. Kiss László szerint jelenleg megfelelő eszközök hiányában egyelőre megelégednek azzal, ha olyan égitestre bukkannak, amely egy csillag lakható övezetében van – az ezen zónában elhelyezkedő objektumokon ugyanis folyékony állapotban lehet jelen a víz.
A James Webb indulásával azonban jóval többet tudhatunk majd meg az egyes égitestekről. Az űrteleszkóp nem csak a vízre utaló nyomokat fedheti majd fel, de az atmoszféra elemzésével akár az életre utaló jeleket, az úgynevezett biomarkereket is. Ezek azonosításával jóval pontosabban meg lehet határozni, hogy mely bolygók alkalmasak a földi élethez hasonló létformák befogadására.
Bár a James Webb kétségtelenül sokban segíti majd az idegen égitestek vizsgálatát, Kiss László úgy véli, nem túl valószínű, hogy 2030 előtt meggyőző nyomokra bukkannának a kutatók. Egy életnek alkalmas környezet felfedezéséhez ugyanis számtalan, több tudományon átívelő tényezőre van szükség.
Magyarok az exobolygók nyomában
Ahogy korábban írtuk, a magyar szakemberek számtalan projektbe bekapcsolódtak, kutatóként és mérnökként egyaránt. A magyar szakértők azonban nem csak a különböző űreszközök elkészítésében és fejlesztésében, hanem a már korábban felvett adatok elemzésében is részt vesznek.
Legutóbb például az MTA kutatói Vida Krisztián vezetésével vizsgálták meg a Kepler TRAPPIST-1-re vonatkozó információit. Az űrtávcső 80 napig figyelte a rendszert, a kutatócsapat az ezen időszakra vonatkozó adathalmazban 42 nagy energiájú kitörést figyelt meg a csillagnál.
Ez nem lehet véletlen, hiszen ez a szám a válasz a kérdések kérdésére
– tréfálkozott Kiss László. A csillagász hozzátette, a felfedezés valójában önmagában nem dönti el a kérdést, hogy lakható-e a rendszer. Bár a sok kitörés igen pusztító erejű lehet, bizonyos körülmények közt – például megfelelően erős mágneses tér esetén – a jelentős csillagtevékenység nem feltétlenül teszi lakhatatlanná az érintett objektumot.
Egy lépésre az idegen élet felfedezése?
Bár a közeljövőben több olyan eszközt is felbocsátanak majd, melyek nagyban segítik az objektumok kutatását, mégis fontos kiemelni, hogy az exobolygók keresése egyelőre gyerekcipőben jár.
Ha az exobolygók vizsgálata az alma, mi pedig a kukacok, akkor jelenleg a héjat kapirgálhatjuk
– mondta ki Kiss László. Számtalan terület van még ugyanis, melyben fejlődnie kell a tudománynak és a technológiának.
A bő egy éve bejelentett Breakthrough Starshot például igen ígéretesnek kezdeményezésnek tűnik, igaz, ettől a programtól sem várhatjuk az idegen élet gyors felfedezését. A küldetés célja egy, a fénysebesség 20 százalékával haladó mikroszonda eljuttatása a legközelebbi ismert exobolygó – azaz a Proxima b – rendszeréhez.
Az ilyen és ehhez hasonló projektek mindenesetre igen fontosak, hiszen a rendszerek alaposabb megértéséhez nem elég a távolból vizsgálni őket. Csillagközi űrutazásra is szükség lesz, melyhez elképesztő anyagi – akár magánszektorból származó – támogatás, és nem utolsósorban forradalmi technológiai fejlődés kell.
(Kiemelt képünkön a Kepler-186f fantáziarajza látható. Kép: NASA/SETI/JPL)
