Különös dologra bukkant a NASA Spitzer Űrtávcsöve egy távoli bolygó vizsgálata során, az égitestről hiányzik naprendszerünk bolygóinak egyik meghatározó összetevője, a metán.

A furcsaság mellett az elemzés jelentősége, hogy egyre kisebb naprendszeren kívüli bolygók is vizsgálhatók a NASA módszerével. Már csak egy nagyobb teljesítményű űrtávcsőre lenne szükség, hogy a Földhöz hasonló méretű bolygók légkörét is szemügyre vehessük. "Ez egy nagy fejtörő" - utalt a metán hiányára Kevin Stevenson a Közép-floridai Egyetem bolygótudományi karának hallgatója, a Nature április 22-i számában megjelent tanulmány egyik szerzője. "A modellek szerint a bolygó szénkészleteinek metán formájában kellene jelen lenniük. Az elméleti tudósoknak igen sok dolguk lesz, mire kibogozzák ezt a rejtvényt."

A kék Neptunusz

A felfedezés, ahogy a bevezetőben említettük egy újabb lépcsőfokot is jelent a Föld-méretű exobolygók légkörének szondázása felé. A metánmentes bolygó, a GJ 436b mérete nagyjából a Neptunuszénak felel meg és ezzel eddig ez a legkisebb bolygó, amit bármely távcsövünknek sikerült kielemeznie. Összességében elmondható, hogy egy nagyobb távcső a már meglévő technikákkal képes lesz a kisebb, bolygónkhoz hasonló világok megvizsgálására a metán és az élet egyéb kémiai jelei, mint a víz, oxigén vagy széndioxid után kutatva. "A végcél, hogy biológiai jelzéseket találjunk egy kis, sziklás világban. Az oxigén, különösen, ha egy kis metánt is találunk mellette, arról árulkodna, hogy az emberek talán mégsincsenek egyedül" - tette hozzá Stevenson.

"Ebben az esetben nem azért vártuk a metán jeleit, mert életre számítottunk, hanem a bolygó vegytana miatt. Ennek a bolygótípusnak termelni kellene a metánt. Olyan ez mintha elkezdenénk bundáskenyeret sütni és zabkását kapnánk eredményül" - magyarázta Joseph Harrington, a kutatás lektora.

A metán szinte az összes bolygón jelen van környezetünkben. A Földön elsősorban a mikrobák termelik, az óriásbolygókon nincs élet, mégis gazdagok metánban, a Neptunusz például ennek a vegyületnek köszönheti kék színét, a metán ugyanis elnyeli a vörös fényt, de ugyancsak gyakori a viszonylag hűvös égitesteken, például a barna törpéken. Valójában bármely hidrogén, szén és oxigén elegyéből álló légkörnek, melynek a hőmérséklete 700 Celsius fok körül mozog, az elméletek szerint bővelkednie kellene metánban, illetve kisebb mértékben szénmonoxidot is tartalmaznia kell. A szén ezeken a hőmérsékleteken jobban szeret metán formájában megjelenni.

500 Celsius fokos hőmérsékletével a GJ 436b-ről is feltételezték, hogy egy metánban gazdag, ugyanakkor kevés szénmonoxiddal rendelkező égitest lesz, a Spitzer észlelései azonban ennek ellentmondanak. A bolygó hat infravörös hullámhosszon vizsgált fényéből csak a szénmonoxid jeleit lehet kiolvasni, metánét egyáltalán nem. "Tanácstalanok vagyunk" - foglalta össze a helyzetet Harrington. "Mindez arra utal, hogy még van hová fejlődniük a modelljeinknek. Most hogy tényleges adatokkal rendelkezünk távoli bolygókról is megtudhatjuk, mi zajlik valójában a légköreikben."

Művészi rajz a GJ 436b exobolygóról, előtérben a törpecsillaggal
A GJ 463b 33 fényévnyire található tőlünk, az Oroszlán csillagképben, igen közel egy apró csillaghoz, egy úgynevezett "M törpéhez", ami valamivel hűvösebb a Napnál. A bolygó 2,64 nap alatt járja körbe csillagát. A Spitzer a GJ 436b halvány fényét akkor képes észlelni, amikor a bolygó eltűnik a csillaga mögött, ezt az eseményt nevezik másodlagos fogyatkozásnak. Ekkor a naprendszer teljes fénye lecsökken, a csökkenésből pedig különböző hullámhosszokon mérhető a bolygó fényessége. A módszert elsőként 2005-ben alkalmazta a Spitzer, és azóta számos Jupiter méretű exobolygó, úgynevezett "forró Jupiterek" légköri összetevőit mérte vele.

"A Spitzer technikáját eltoljuk a kisebb, hűvösebb bolygók felé, amik jobban hasonlítanak a Földre, mint a korábban tanulmányozott forró Jupiterek" - nyilatkozott Charles Beichman, a NASA Exobolygó Tudományi Intézetének igazgatója. "Az elkövetkező években egy olyan űrtávcsőre számítunk, ami képes lesz karakterizálni pár Föld-méretnyi nagyságú sziklás bolygó légkörét. Egy ilyen bolygón akár életre utaló jeleket is találhatunk."