Képzeljük el, milyen lenne, ha a Föld egyik felén mindig éjszaka lenne, a másikon pedig mindig nappal, és Budapestről csak akkor láthatnák a Napot, ha elrepülnének valahová, például Tokióba. A The Astrophysical Journal című folyóiratban ma közzétett tanulmányukban a szakértők az eddigi legmeggyőzőbb bizonyítékot szolgáltatják arra, hogy vannak ilyen tulajdonságú exobolygók. A jelenséget kötött keringésnek nevezik, ilyenkor a bolygó forgási ideje és pályaideje pontosan megegyezik, így van egy folyamatosan megvilágított és egy állandóan sötét oldala.

A csillagászok úgy vélik, hogy sok exobolygó kering ilyen elrendezésben csillaga körül, köztük nagyon sok olyan is, amely potenciálisan alkalmasnak tűnhet az élet fenntartására. „Ez eddig elméleti volt, de immár valóságosnak tűnik. Ezek a bolygók valóban így nézhetnek ki” – mondja Nicolas Cowan, a kanadai McGill Egyetem csillagásza, a tanulmány társszerzője.

Amikor egy bolygó nagyon közel kering a csillagához, a közeli oldalát sokkal erősebb vonzás éri, mint a távolit. Az idő múlásával ez az árapály-hatásnak nevezett jelenség lelassítja a bolygó forgását, amíg az tökéletesen szinkronba nem kerül a pályájával. A szakértők úgy gondolják, hogy a Hold is átesett ezen a folyamaton, ami megmagyarázza, hogy miért mindig ugyanazon oldalát fordítja a Föld felé.

Számos exobolygóról is úgy gondolják, hogy a csillagához való közelsége miatt kötött keringésű lehet, de ezt az állapotot nehéz bizonyítani. Míg az exobolygók pályájának mérése mostanra rutinszerűen működik, a forgásuk meghatározása sokkal nehezebb, különösen, ha a bolygó légköre elfedi a felszínt.

A szakértők pontosan azért kezdtek tanulmányozni egy csillagához közeli exobolygót, hogy végre bizonyítsák az kötött keringésről szóló hipotézist. 2019-ben a Spitzer űrteleszkóp segítségével vizsgálták az LHS 3844b jelű szuperföldről érkező fény intenzitását. Cowan és szerzőtársai rájöttek, hogy ezek a mérések elárulhatják az égitest Föld felé néző felszínének hőmérsékletét, mivel valószínűleg nincs légköre.

A nem kötött keringésű bolygók a forgásuk és a csillaguk által kifejtett hatalmas árapály-erő közötti kölcsönhatás következtében felmelegednek. A kutatócsoport úgy találta, hogy az LHS 3844b felszíne viszont viszonylag hűvös, ahogy azt egy kötött keringésű bolygótól várnák. „Ez a legmeggyőzőbb bizonyíték, amit a jelenleg létező információk vagy műszerek révén össze lehet gyűjteni” – mondja Emily Rauscher, a Michigani Egyetem elméleti asztrofizikusa.

Hamarosan további bizonyítékok várhatók az ilyen rendszerek kapcsán. Cowen elmondása szerint a James Webb űrteleszkóp (JWST) immár lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy a csillaguktól az LHS 3844b-hez képest valamivel távolabb keringő exobolygók forgását tanulmányozzák. A csillagászok jelenleg úgy vélik, hogy hasonló, légkörrel és barátságos hőmérséklettel rendelkező bolygók alkotják a Tejútrendszer élhető égitestjeinek nagy részét. Cowan szerint, ha a JWST az LHS 3844b-hez hasonlóan kötött keringésűnek találja őket, akkor valószínűsíthető, hogy a legtöbb élhető bolygóre ez jellemző.

Azzal kapcsolatban, hogy a kötött keringésű bolygók mennyire lehetnek valóban élhetők, egyelőre csak találgatni lehet. Ezek az égitestek nem rendelkeznek árapállyal, évszakokkal vagy nappal-éjszaka ciklusokkal, mondja Cowan. Hogy ilyen körülmények között kialakulhat-e és megmaradhat-e az élet, azt még senki sem tudja.