A közeli bolygórendszerek lakhatósági zónáiban szétszórt, jellegzetes port is képes lesz észlelni a NASA Nancy Grace Roman űrteleszkópja. A lakhatósági zónában (a csillag körül abban a régióban, ahol a víz folyékony formában létezhet a bolygókon) levő por mennyiségének felmérésével többet tudhatunk meg a kőzetbolygók keletkezéséről, továbbá ez a lakható exobolygók felkutatásában is segíteni fog.

A saját Naprendszerünkben állatövi fényként ismert jelenséget a bolygóközi por okozza (apró kőzetszemcsék, legnagyobb részben ütköző kisbolygók és töredező üstökösök szórták szét), ami a Nap közeléből a Mars és a Jupiter pályája között található aszteroida-övig terül el. Távolról megfigyelve a Nap után ez a legfényesebb dolog a Naprendszerünkben. Más bolygórendszerekben exozodiákus pornak (zodiákus, azaz állatövi és exo, mert a mi Naprendszerünkön kívül található, mint az exobolygók) nevezett por a központi csillag fényét szórva a bolygókat is eltakaró ,,ködöt” alakít ki.

Ewan Douglas, a Nancy Grace Roman teleszkóp képességeit vizsgáló új tanulmány szerzője szerint, ha nem találunk sok ilyen port egy adott csillag körül, az azt jelenti, hogy a jövő küldetései relatíve könnyedén figyelhetik meg az ott keringő lehetséges bolygókat. Ha viszont látunk ilyen port, akkor tanulmányozhatjuk és rengeteg izgalmas dolgot deríthetünk ki a forrásaikról; a rendszerekben keringő üstökösökről, kisbolygókról, és arról, a korábban még nem látott bolygók milyen hatással vannak a por fényességére és eloszlására. Tehát akár találunk ilyen port az adott rendszerben, akár nem, a tudomány mindenképpen jól jár vele.

Állatövi fény, a főként aszteroidák és üstökösök által szétszórt porszemcséken szóródó napfény az ESO La Silla Obszervatóriuma közelében. (Forrás: ESO/Y. Beletsky)

Az exozodiákus por megfigyelésével más bolygórendszereket ismerhetünk meg közelebbről. A por mennyiségéből megbecsülhető a rendszerben lévő üstökösök aktivitása, hiszen minél több üstökös jár arra, annál több por lesz a csillagrendszerben. A por eloszlásából pedig következtethetünk a csillag körül keringő bolygókra, amik utat vájnak maguknak a porban, illetve gravitációs hatásaikkal alakítják a porszemcsék eloszlását.

Egyelőre nem sokat tudunk az exozodiákus porról, mert annyira közel található a központi csillaghoz, hogy általában belevész a csillag fényébe. A Roman teleszkóp viszont koronográfjának segítségével ki tudja takarni a csillag fényét, így pedig érzékeny műszereivel vizsgálni tudja majd a porról visszaverődő fényt. Földi teleszkópokkal nehéz lenne ilyen vizsgálatot végezni, mert a Föld kavargó légkörén keresztül nézve ,,pislogó” csillagot nehéz kitakarni. A Roman teleszkóp koronográfja speciális szenzoraival és alakítható tükreivel valós időben fogja mérni és levonni a központi csillag fényét, így nagyon magas kontrasztot lehet majd elérni, százszor jobbat, mint a Hubble passzív koronográfjával. A csillaghoz közeli, meleg por méréséhez pontosan ilyen érzékeny műszerekre lesz szükség.

A Naprendszertől távolodunk ezen az animáción, ahol megfigyelhető, hogy a szórt napfény, azaz állatövi fény messziről nézve fényesebb a bolygóknál is. (Forrás: NASA’s Goddard Space Flight Center)

A csillaguktól távolabb keringő, hideg porkorongokról már korábban is készítettek méréseket, például a Hubble űrteleszkóppal is; ezt a lakhatósági zónán belül található, melegebb port viszont még eddig nem sikerült megfigyelni. Végeztek már megfigyeléseket korábbi projektekben az exozodiákus porról, de a Roman felvételei jóval érzékenyebbek és részletesebbek lesznek ezeknél. Az űrteleszkóp a Földtől millió kilométerekre, az L2 pont körül fog keringeni, így a Föld jóval kevésbé fogja zavarni a méréseit, mint az alacsony pályán keringő Hubble teleszkóp esetében.

A csillagokhoz közel keringő meleg por megfigyelése azért is fontos, mert más anyag alkotja, mint a külső porkorongokat. A központi csillaghoz közeli régióban kőzetszemcsék dominálnak, míg távolabb a csillagtól már inkább jeges szemcsék vannak többségben. Minden régióban más folyamatok alakítják a törmelékeket, így például az exozodiákus por kémiai vizsgálataival olyan információkat szerezhetünk, amiket a csillagok külső régióinak megfigyeléséből nem tudnánk meg.

Forrás: NASA