Fotó: ESO

A szuperföldek olyan exobolygók, amelyeknek tömege nagyobb a Földénél, de könnyebbek, mint a Naprendszer legkisebb óriásbolygói (ezek tömege körülbelül 15 földtömeg). További jellegzetességük, hogy csillaguktól elég sugárzást kapnak, hogy a légkörük gáztartalmának nagy része belátható idő alatt el tudjon párologni. Ennek hatására az objektumok nem válnak gázóriásokká.

A GJ 9827 csillaghoz mai tudásunk szerint három bolygó tartozik. Ezeket mind a NASA Kepler K2-es missziójának köszönhetően fedezték fel. Mindhárom égitest kicsit nagyobb, mint a Föld - a Kepler-misszió kutatásai alapján ez a típus a leggyakoribb a galaxisban.

Egy égitest történetének megismerésében kulcsfontosságú az összetétel meghatározása. Fontos tényező, hogy ezek a szuperföldek sziklásak-e, mint a Föld, vagy szilárd maggal rendelkeznek-e, amelyet nagy, gázzal telt atmoszféra vesz körbe.

Annak megértéséhez, hogy miből áll egy exobolygó, a tudósoknak meg kell határozniuk az égitest tömegét és sugarát, ezekből ugyanis következtetni tudnak a sűrűségre.

A csillagászok már korábban megállapították ezzel a módszerrel, hogy azoknak a bolygóknak, amelyeknek sugara nagyobb, mind a Föld sugarának 1,7-szerese, gázzal teli külső burka van, az ennél kisebb sugarú objektumok pedig a Földhöz hasonlóan kőzetekből épülnek fel.

Egyes kutatók szerint a különbséget a fotoevaporáció okozza. Ez az a folyamat, melynek során egy bolygó elveszíti légkörének egy részét (vagy egészét) a központi csillaga felől áramló nagy energiájú fotonok és más elektromágneses sugárzás miatt. Az elmélet alátámasztásához azonban még további adatokra van szükség.

A GJ 9827 három bolygója azért különleges, mert méretük alapján a sziklás szuperföldek és a gázos bolygók közti határmezsgyén találhatók.

A Johanna Teske, a Carnegie Tudományos Intézet munkatársa vezette csapat már 2010 óta monitorozza a fényes GJ 9827 csillagot a Planet Finding Spectrograph (PFS) segítségével. A kutatóknak így rengeteg információjuk volt a rendszerről.

Megfigyeléseik szerint a b-jelű bolygó tömege nagyjából nyolcszor nagyobb a Földénél, ezáltal ez lehet a legnagyobb tömegű és legsűrűbb szuperföld, melyet eddig felfedeztek. A másik két (c- és d-jelű) bolygó tömege nagyjából 2,5-szerese, valamint négyszerese a Földének, bár utóbbi két meghatározás egyelőre bizonytalan.

Ezen becslések alapján a szakértők azt feltételezik, hogy a d-jelű bolygó jelentős illékony burokkal rendelkezik, azt azonban egyelőre nem tudják, hogy a c-jelű bolygónál vajon létezik-e hasonló réteg. A csapat úgy gondolja, hogy a b-jelű bolygó mintegy 50 százaléka vas.

A kutatók kifejtették, hogy további megfigyelésekre van szükség a három bolygó összetételének meghatározásához. De nagyon úgy tűnik, hogy ezek a legjobb jelöltek a szuperföldek kialakulására és fejlődésére vonatkozó elméletek tesztelésére.