A Kepler-űrszonda 1400 fényévre innen megtalálta a Föld majdnem teljes hasonmását. A most felfedezett Kepler 452b majdnem ugyanolyan messze kering csillagától, mint mi a Naptól.

Második Földként emlegetik

Bár korábban is találtak már lakható zónában keringő exobolygókat, a most felfedezett hasonlít a leginkább a Földre, sok helyen már második Földként is emlegetik. Csillaga, amely körül nagyjából olyan távolságra kering, mint mi a sajátunktól, 4%-kal sűrűbb és 10%-kal fényesebb, mint a Nap. 

Életet is hordozhat

A Kepler 452b 1400 fényév távolságra található a Földtől. 384,84 nap alatt kerüli meg a csillagát, pályája 5%-kal van távolabb, mint miénk a Naptól - így a lakhatósági zónába esik. A Kepler tavaly is talált egy hasonló méretű, a lakhatósági zónába eső bolygót, a Kepler 186f-et, de ez egy vörös törpe körül keringett, amely sokkal hidegebb és kisebb, mint a Napunk. Egy igazi Föld 2.0-jelöltnek egy Nap 2.0 körül kell keringenie.

Alul a Naprendszer, középen a most felfedezett Kepler-452 rendszer, felül a korábban a halványabb Kepler-186 körül talált bolygó pályái

"Ez a felfedezés biztos, hogy mindenkit inspirálni fog. Olyan kérdéseket feszegettünk eddig, mint hogy egyedül vagyunk-e a világon" - mondta John Grunsfeld. - "A válaszhoz ma egy lépéssel közelebb kerültünk. Olyan sziklás bolygót szerettünk volna találni, ahol létezhet víz."

"Szeretnénk bemutatni a Kepler 452B-t!" - nyilatkozta Jon Jenkins. - "Az új bolygó másfélszer akkora, mint a Föld. A Naptól pont olyan távolságra kering, ami élhetővé teszi. A bolygó pályájának mérete és a naprendszere is hasonlít a Földünkéhez. A Kepler 452b 6 milliárd éves és 10%-kal több energiát kap a csillagától, mint mi a Napunktól. Az évek is hasonlóan alakulnak, mint nálunk: a Földön egy év a Kepler 452b-n is nagyjából egy évet jelent." Bár a Kepler 452b-n valószínűleg másfél-kétszer akkora a gravitáció, mint a Földünkön, Jon Jenkins szerint elvileg tudnánk alkalmazkodni hozzá. Néhány generáció elteltével teljesen természetessé válhatna a számunkra is. Az emberi testnek elképesztő képessége van a körülményekhez való alkalmazkodásra."

Művészi illusztráció a Föld és a Kepler 452b összehasonlításáról. Forrás: NASA

Már ha egyáltalán kőzetbolygóról van szó. Ugyanis nem olyan egyszerű kideríteni egy exobolygó összetételét. A Kepler olyan bolygókat tud felfedezni, amelyek tőlünk nézve a keringésük során elhaladnak a csillaguk előtt. Az űrtávcső nem is látja magát a bolygót, csak az árnyékát, ahogy a csillagból kitakar egy darabot: ezekre a csillagfedések okozta átmeneti elhalványodásokra vadászott négy éven keresztül. A Kepler-452 esetében összesen négy fedést figyelt meg. Négy alkalommal 10,5 órán át lecsökkent a csillag fényessége 0,02%-kal. Ennyi a kiindulási adat. 

A fedések paramétereiből csak a bolygó mérete deríthető ki, tömege nem. Ahhoz feltehetően még néhány éven át földi óriástávcsövekkel is méricskélni kell a csillagot, hogy a bolygó keringése okozta apró elmozdulásokat is megkapják. Addig, tömeg nélkül, a sűrűséget, és így az összetételt sem lehet megállapítani.

Szerencsére számos bolygóról vannak részletesebb adataink, így statisztikai alapon is meg lehet becsülni a Kepler-452b összetételét. Nem meglepő módon a nagyon kicsi bolygók, amelyek átmérője kisebb vagy alig nagyobb mint a Földé, mind kőzetekből vannak. A nagyokat, kb. 2 földátmérő felett meg főként víz(jég) és/vagy hidrogén és hélium alkotja, ezek már gázbolygók. 

És itt a gond: a Kepler-452b pont a szuperföldek és minineptunuszok “határozott talán” tartományába esik. Átmérője 1,6 földátmérő, pont benne az átmeneti zónában, ahol a modellek alapján lehet ilyen is, meg olyan is. A NASA sajtóanyag “jó eséllyel kőzetbolygó” állítását úgy kell érteni, hogy 49-62% közé esik annak a valószínűsége, hogy ez egy kőzetbolygó. Vagyis kicsit esélyesebb, hogy igen, mint hogy nem. Az is lehet, hogy vastag gázburok borítja. Az is lehet, hogy annyi légköre sincs, mint a Földnek. Egyszerűen nem tudjuk.

Azért lehet bizonyos forgatókönyveket fejben végigjátszani. Egy Földnél nagyobb bolygó több gázt tud megtartani: azonos sűrűség esetén tömege négyszer, felszíni gravitációja 1,6-szor nagyobb, mint a Földé. A vastagabb légkörben az üvegházgáz is több. A bolygó 10%-kal több napfényt kap, mint a Föld. A számítások szerint ez pont elegendő a megszaladó üvegházhatáshoz. A Kepler-452b valószínűleg nem olyan szintű pokol, mint a Vénusz, de nem is annyira kellemes hely, mint a Föld.

Ebben egyébként fontos szerepe van a kornak is. A Naphoz hasonló csillagok lassan, de folyamatosan fényesednek. A Nap 4,5 milliárd éves, a Kepler-452 már 6 milliárd. 1-1,5 milliárd év múlva a Földön is elkezd melegedni a helyzet, ami előbb-utóbb megszaladó üvegházhatáshoz és elpárolgó óceánokhoz vezet. Ugyanakkor ez azt is jelenti, hogy a Kepler-452b évmilliárdokon át élvezhette a földihez hasonló besugárzást, és talán a klímája is hasonló lehetett. 

Vajon létrejött-e élet rajta? Vajon volt-e olyan hely vagy réteg vagy felszín, ahol az élet létrejöhetett? Voltak-e (vannak-e) tavak és tengerek a felszínén? Esetleg egy holdján? Megannyi kérdés, amit egy ilyen távoli égitest felfedezése felvet.

A szuperföldek és a minineptunuszok megkülönböztetése viszonylag fontos feladat, tekinve, hogy ilyen exobolygókból van a legtöbb

Földszerű bolygók után kutat

A Kepler-űrtávcső 2009 márciusában indult kozmikus útjára a Discovery-program keretein belül. Fő feladata, hogy exobolygók után kutasson egy meghatározott területen, a Hattyú (Cygnus) és a Lant (Lyra) csillagképek határán. Lakható zónán belül található exobolygók után már 1992 óta kutatnak a csillagászok, és 1995-ben fedezték fel az első Nap-típusú csillag körül keringő bolygót (51 Pegasi). Ezután sorra mutattak ki exobolygókat a csillagok radiális sebességének változása alapján. 

A Kepler forradalmasította az exobolygók kutatását. Az összes igazoltan létező Naprendszeren kívüli planéta több mint felét – ezernél is többet – a Kepler fedezte fel. Az űrtávcső extrém pontos fényességmérésének hála jóval többet tudunk a csillagok szerkezetéről is. Forrás: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

A Kepler által talált exobolygók számából már komoly következtetéseket vonhatunk le arra nézve, mekkora esélye lehet annak, hogy egy másik bolygón élet alakulhasson ki. Egy tucat vagy annál több Föld-szerű planéta felfedezése esetén ez a bolygótípus már relatíve gyakorinak tekinthető, így könnyen lehet, hogy valamelyiken adottak az élethez való feltételek. 

Az űrszonda első misszióján a 4661 lehetséges jelöltből 11-ről sikerült megállapítani, hogy olyan Föld-szerű bolygó, amely központi csillagának lakhatási zónáján belül kering, azaz nem túl közel, és nem is túl távol, hanem pont ideális körülmények között. A második, K2 küldetés során eddig 22 exobolygót fedeztek fel a Kepler-űrtávcső segítségével.